AES-GCM：#C Microsoft 类附加认证数据“（AAD）”答案

【问题标题】：AES-GCM: #C Microsoft Class additional authenticated data"(AAD)"AES-GCM：#C Microsoft 类附加认证数据“（AAD）”
【发布时间】：2021-05-22 19:35:35
【问题描述】：

我正在尝试实现 AES-GCM 加密，但是当涉及到

cipher.Encrypt(_iv, toEncrypt, cipherText, tag, associatedData);

我意识到我还需要实现关联数据，这是一个 byte[] 数据类型，有人知道 AAD 部分应该来自哪里吗？

【问题讨论】：

可能与stackoverflow.com/a/60891115/706456 相关，但此处未使用 ADD（为空）。文档说它必须在解密阶段出现。添加它应该是微不足道的：只需传递 ADD 的纯文本 byte[]。在解密期间为 ADD 传递相同的值。
AAD 是不会加密但会受到完整性保护的数据。如果您不需要该功能，请不要使用它。它是可选的。 AAD 需要单独发送，因为它不是密文的一部分。
嘿@ArtjomB。所以你的意思是如果我需要 AAD 部分，我应该将 NULL 传递给 Encrypt 函数，然后将该 AAD 部分作为纯文本添加到最后（基本上 AAD 是纯文本中 while 消息的长度，它是 4 个字节）
嘿@oleksii 这是否意味着如果我需要 AAD 部分，我应该将 NULL 传递给 Encrypt 函数（因为我们不应该加密 AAD 部分）然后将 AAD 部分作为纯文本添加到最后（基本上 AAD 是纯文本中整个消息的长度，它应该是一个 4 字节的数组）
不，我完全不是这个意思。如果您的用例（为什么首先要加密）没有任何其他需要完整性保护但未加密的数据，那么您只需跳过 associatedData 值。 AAD 是associatedData

标签： c# encryption ssh aes-gcm

【解决方案1】：

由于您尝试实现 AES-GCM 加密，我假设您已经知道 AES-GCM 加密的两个主要部分是：

使用变体的计数器操作模式来保护输入数据的机密性。在您的情况下，AES 用作底层分组密码。
使用 GHASH 算法验证机密数据的真实性。

这意味着明文（toEncrypt）需要使用计数器模式的变体进行加密，并从生成的密文（cipherText）中计算身份验证标签。

附加的认证数据 (AAD) 保护明文的机密性而不对其进行加密，通常 AAD 意味着少量数据，如版本号、地址和端口..

所以你只需要在AAD（关联数据）上应用GHASH算法，并将加密操作的输出标签值赋给GHASH算法的输入标签即可。请注意，这假设函数使用的方案是加密输入数据然后散列 AAD，如果顺序相反，您必须将 AAD 的 GHASH 函数的输出标签分配给 GHASH 函数的输入标签以加密数据。

【讨论】：