Question

我想将机密数据存储在数字签名文件中，以便我知道其内容何时被篡改。

我最初的想法是，数据将存储在NVP（名称值对）中，使用某种CRC或其他校验和来验证内容。

我正在考虑使用ANSI C ++实现这样一个文件的创建（即写入）和验证（读取）。

假设这是我要存储的数据：

    //Unencrypted, raw data to be stored in file
    struct PrivateInfo {
         double age; weight;
         FitnessScale fitness;
         Location  loc;
         OtherStuff stuff;
    };

    //128-bit Encrypted Data (Payload to be stored in file)
    struct EncryptedData {
     // unknown fields/format ??

    };

[在我阅读了这个问题的一些回复之后]

从我迄今收到的评论来看，我担心人们会被“许可”这个词跟踪，这对大多数人来说似乎是一个红旗。我怀疑可能是这种情况，但在今天的安全性和普遍紧张的气氛中，我想我会更好地详述我需要“隐藏”的东西，以免有人认为我想把“Nuke密码”传递给某些人恐怖分子什么的。我现在将从我的问题中删除“许可证”一词。

将其视为技术问题。想象一下，我是一名学生（我是），并且我正在尝试找出有关编码需要安全的信息的推荐（或最佳实践）。

考虑到上述情况，我将重新格式化我的问题：

给定一个不同数据类型字段的结构，什么是“推荐”算法给它一个“合理的安全”加密（我仍然喜欢使用128位 - 但这只是我）
建议的方法是对加密数据进行 ROBUST 检查，这样我就可以使用该检查值来了解文件的内容（加密数据的有效载荷）是否与原。？

Answer 1

首先，请注意“签名”数据（通知何时被篡改）是一种完全独立且独立的“加密”数据操作（以防止其他人阅读）。

也就是说，OpenPGP标准同时做到了。 GnuPG是一种流行的实现：http://www.gnupg.org/gph/en/manual.html

基本上你需要：

生成密钥对，但不要费心发布公共部分。
对您的数据进行签名和加密（这是gpg中的单个操作）
......存储......
解密并检查签名（这也是一个操作）。

但是，请注意，如果您可以比存储其余数据更安全地存储私钥，那么这只是一种用途。如果您无法保证密钥的安全性，那么GPG无法帮助您防止恶意尝试读取或篡改您的数据。任何其他加密/签名方案都没有。

忘记加密，您可能认为可以使用私钥在某个安全服务器上签名数据，然后使用公钥在某个用户的计算机上验证它。这很好，但如果用户是恶意和聪明的，那么他们可以发明新数据，使用他们自己的私钥签名，并修改代码以替换他们的公钥。然后他们的数据将被验证。因此，根据您的威胁模型，您仍然需要存储公钥以防篡改。

你可以自己实现一个等价物，类似于：

选择一长串随机字符。这是你的关键。
将您的数据与密钥连接起来。使用安全散列函数（SHA-256）对此进行散列。然后将生成的哈希与您的数据连接起来，并使用密钥和安全对称密码（AES）对其进行加密。
......存储......
解密数据，切断哈希值，放回密钥，哈希，并将结果与哈希值进行比较，以验证它是否未被修改。

这可能会比gpg更快并且使用更少的代码：对于初学者来说，PGP是公钥加密，这比你在这里需要的要多。但滚动你自己意味着你必须做一些工作，并编写一些代码，并检查我刚刚描述的协议中没有一些愚蠢的错误。例如，如果数据不是固定长度，它有潜在的弱点，HMAC解决了这个问题。

良好的安全性避免了其他一些聪明人为你做过的工作。这是一种善良的懒惰。

Answer 2

呃，为什么不使用像GPG这样众所周知的加密系统？

Answer 3

编辑问题的答案取决于具体情况。

对于q1（加密）：如果您在服务器上加密和解密，则可以使用symmetric key algorithm。否则，您可能希望使用public key cryptography。

对于q2，如果您只想检查文件是否已更改，则可以使用任何cryptographic hash，例如SHA-1 - 假设您可以确保哈希本身没有更改。

如果数据生成器和验证器都是安全的，您可以使用MAC等HMAC算法来验证数据和MAC是否匹配。但这只有在秘密密钥保密时才有效。否则，您可以使用digital signatures。

Answer 4

我将改变问题的措辞，看看它是否让人更快乐（或者我被投票）。提出的问题实际上有两类：

你正在制作一些电脑游戏，你想知道是否有人搞乱你的保存文件。（数据签名）
您正在编写一个消息传递程序，并希望将人们的消息日志保密。（数据加密）

我将处理第二个（数据加密）。这是一个非常困难的主题，您应该寻找预先构建的程序（例如PGP / GPG），即使这样，您也需要花费大量时间来理解和使用它们。想想这样的加密：它会被打破;你的工作就是不值得努力。换句话说，将其打破所需的努力大于信息的价值。

至于第一个，它又可以被打破。但校验和是个好主意。请参阅Amnon的答案，了解其中的一些链接。

希望这能指出你正确的方向。我不是这两个主题的专家，但我希望这给你一个起点。（你可能想重新说出问题，看看你是否得到了更好的答案）

如何防止文件被篡改

4 个答案: