使用相同的密钥加密多个缓冲区答案

【问题标题】：Encrypting many buffers with same key使用相同的密钥加密多个缓冲区
【发布时间】：2018-11-12 19:06:39
【问题描述】：

我有一个由许多块组成的大型数据集（例如 1GB），有些大小约为 100 字节，有些大约 1 兆字节。每个块都由 AES-GCM 加密，使用相同 128b 密钥（当然，IV 不同）。我有一个结构可以保留每个加密块的偏移量和长度，以及它的 IV 和 GCM 标签。

问题：如果我对结构进行加密（从而隐藏每个加密块的开头、长度和 IV/标签），它会使我的数据更安全吗？或者可以将所有数千个加密块公开，以便任何人查看每个块的开始和结束位置，以及它的 IV/标签是什么？块大小是相当标准的，并没有透露太多关于数据的信息。我担心的是对密钥和数据的直接攻击（有数千个可用的加密样本） - 或其他间接攻击。

【问题讨论】：

你的数据集的目的是什么？块大小能否为您的数据提供线索？以视频加密为例，当运动发生时（可能是在更换保安人员时），视频会使用更多字节，因此这取决于您要保密的信息类型。
好点。块大小是相当标准的，并没有透露太多关于数据的信息。我会将其添加到问题文本中。

标签： security encryption aes aes-gcm

【解决方案1】：

我相信您已经回答了大部分您自己的问题。如果问题是“我需要加密结构吗？”那么下一个问题（正如 YAHsaves 所指出的）是“结构本身是敏感信息吗？”如果答案是否定的，那么这就是你的答案。如果结构本身是敏感的，就应该受到保护。

如果您的密钥因重复使用唯一 IV 而受到攻击，则这表明 GCM 使用不正确，应予以解决。如果使用正确，GCM 旨在支持密钥重用。 NIST 在NIST 800-38d 中提供了关于如何设计 GCM 系统的良好而明确的指导。特别是，您想阅读第 8 节，尤其是关于推荐的 IV 构造的 8.2.1（如果您不使用推荐的 IV 构造，则阅读 8.3）。

NIST 的大部分指导可以概括为“确保 Key+IV 永远不会被重复使用，如果你不能 100% 保证它，那么保证它至少为 2^-31 (99.9999999%) ，不认真，我们不是在开玩笑，不要重复使用 Key+IV，一次也不行。”

【讨论】：

【解决方案2】：

看起来我找到了另一个答案here。它解决了一个不同的问题，但应用于我的问题，它意味着：是的，可以在开放视图中留下数千个块，用相同的密钥加密。实际上，在 AES-GCM 的随机和确定性 IV 模式下，最多 10 亿应该是可以的。

【讨论】：