如果哈希值，为什么要使用Authenticated Encryption呢？

Question

使用经过验证的加密方案（如GCM或EAX）与CRC等简单方法或SHA等哈希函数相比有什么好处？

据我所知，这些方法基本上都会在消息中添加消息验证码（MAC），以便对其进行验证。但是，如果计算CRC或散列值并将其附加到明文（MIC），则可能会出现同样的情况。这样就不可能篡改消息，因为散列可能不再匹配了。

链接的维基百科文章称，中等收入国家不会考虑密钥等，但我不明白为什么这是一个问题。

Answer 1

在认证加密方案（GCM，CCM，EAX等）和提供HMAC而非加密消息之间，概念上没有区别，AE算法简单地约束和标准化字节模式（同时趋于需要更少空间/时间比加密和HMAC的串行操作。）

如果您在加密前通过纯文本计算未加密的摘要，则确实有防篡改算法。但是，通过明文计算摘要比通过密文计算摘要有两个缺点：

1. 如果您发送两次相同的内容，则发送相同的哈希，即使您的密文不同（由于不同的IV或密钥）
2. 如果密文被篡改以试图混淆解密例程，您仍会在发现篡改之前对其进行处理。

当然，消化之后的缺点是，在你的无键方法中，任何篡改密文的人都可以简单地在篡改后重新计算密文的SHA-2-256摘要。对此的解决方案是不进行无键的摘要，而是进行键控摘要，如HMAC。

选项包括：

• 仅限加密：受篡改影响。假设每条消息都使用了新的IV（并且未使用ECB），则不会显示消息重复的时间。
• 仅限消化：受到篡改。消息是纯文本。
• MAC-only：不受篡改。消息是纯文本。
• Digest-then-Encrypt（DtE - 摘要本身是加密的）：可以进行密文破坏攻击。如果已知，则可以篡改明文。消息重用不会泄露。
• 摘要和加密（D＆amp; E / E＆amp; D-摘要明文，以明文形式发送摘要）：密文损坏攻击是可能的。如果已知，则可以篡改明文。消息重用通过摘要显示而不会更改。
• Encrypt-then-Digest（EtD）：这可以防止传输错误，但由于任何攻击者都可以重新计算摘要，这与仅加密相同。
• MAC-then-Encrypt（MtE）：与DtE相同的优势，但即使攻击者知道原始明文以及他们篡改了什么，他们也无法改变MAC（除非明文被改为已知的消息+ MAC）。
• MAC-and-Encrypt（M＆amp; E / E＆amp; M）：与D＆amp; E类似，这揭示了消息重用。像MtE一样，它仍然容易受到密文篡改和一小部分篡改的影响。
• 加密 - 然后 - MAC（EtM）：MAC无法验证任何改变密文的尝试，这可以在处理密文之前完成。由于MAC超过了密文，因此未显示消息重用。

EtM是一般情况下最安全的方法。 AE算法解决的一个问题是，它解决了如何将MAC和密码结合在开发人员手中并将其交给密码学家的问题。