我该如何生成初始化向量？

Question

我确信这个问题没有一个答案，只是试图找出一般方法。

使用Java 1.4.2，我需要生成一个密钥和IV，以便在对称算法中使用。这些值将通过安全通道与收件人预先共享。

我可以使用KeyGenerator.keyGenerate（）生成密钥。但除非我错过它，否则没有生成随机IV的功能。

我应该做一些完全随意的事情，比如从内存中拉出16个随机字节吗？或者是否有一种生成足够随机初始化向量的首选方法？

Answer 1

这取决于您使用密码的模式。如果您正在使用CBC，只要您的RNG良好，SecureRandom中的字节是最简单的，也可能是最安全的......

大多数Java提供程序会自动生成所需的参数，但为了让您了解所选的内容，您需要了解密码和模式。例如，如果您使用的是需要IV的模式，则可以执行以下操作：

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secret);
IvParameterSpec spec = 
   cipher.getParameters().getParameterSpec(IvParameterSpec.class);
byte[] iv = spec.getIV();

这允许提供者选择合适的方法来生成IV本身。但是如果你在使用ECB模式的密码上使用相同的方法，它就会失败。

使用计数器模式显然需要非常小心，以避免重复使用计数器。

Answer 2

对于某些实现，SecureRandom类将通过生成真正的随机数来帮助您：

  

许多SecureRandom实现都是   以伪随机数的形式   发电机（PRNG），这意味着它们使用   一种确定性的算法来产生一个   来自真实的伪随机序列   随机种子。其他实现可能   产生真正的随机数，然而   其他人可能会使用两者的组合   技术。

它有两个方法getProvider()和getAlgorithm()，它们可以为您提供有关使用哪个实现的一些信息。从this page看来，伪随机生成器SHA1PRNG（用真正的随机数据播种）似乎是其中之一，甚至是当前唯一可用的。

Answer 3

正如其他答案暗示的那样，使用安全的随机数生成器来创建IV。

尽管如此，您不需要通过安全通道发送IV - 通常只是将其添加到消息中。请记住，对于每条消息使用新的IV比使用IV保密的更强远更重要。在密钥的同时预先共享IV而不是重新使用IV（坏），或者限制您可以发送的消息数。

Answer 4

如果您正在使用GUI或者您可以访问用户数据输入硬件（首选鼠标）的系统调用，则可以在用户移动时创建一对鼠标指针坐标向量。将它们添加到某个字符串。比在字符串上使用您喜欢的哈希函数来创建具有高熵的完全随机IV。