简短的“进度代码”算法

Question

有没有人有想法将少量数据安全地编码为大约8个字符？我有一个项目（Flash和Flex（AS3）并不是真正重要的）必须部署在CD / DVD-ROM上（没有本地存储或网络访问），但需要允许人们回到他们中断的地方。因此，需要有一个人性化的代码，可以打印（在死树或PDF上）或写下来并输入到输入字段中，并且可以安全地停止在不同学生之间作弊。

有14个评估项目可以按任何顺序完成。目前我CRC32他们的“登录名”并从该结果取16位，并将它们与14个评估位组合成30位，然后使用Base32的形式编码，给出6个字符，然后添加一个校验字符，然后使用字符替换加密。返回程序并输入7字符进度代码后，在解密和提取后，如果名称哈希部分匹配，则假定完成位正确。

发现的一个问题是，在完成每个项目时只会改变两个字符。是否有一些算法会在任何一位发生变化时完全改变整个字符串？或者有更好的方法吗？我还想存储更多数据（日期，散列的更多位以减少冲突，课程内的位置等）但不想超过8或10个字符。

Answer 1

与大多数加密一样，它只需要比它所保护的数据的值更强。

听起来，你不会反对政府或专业密码学家......

如果我可以使用更多字符，则可以使用块大小相对较小的实际加密算法（CAST-128，64位块大小）。 Base64编码将增加到12个字符的代码。

即。 Code = Base64（CAST128（用户名+完成位））。为了避免长用户名的情况，您可以先将其哈希：

Code = Base64（CAST128（哈希（用户名）+完成位））

对于评估计划应该足够安全。 （一个明显的问题是你需要将密钥嵌入软件中......但是，如果你不反对政府代理人......）

Answer 2

所有加密强度散列函数（例如MD5）都具有以下特性：更改单个输入位将以几乎50％的概率改变每个输出位。在生成进度代码时，我建议一个简单的两阶段过程：

1. 将完成的项目表示为14位二进制字符串（例如，完成的项目1,2和4将由字符串11010000000000表示）。取这个字符串的MD5哈希的前4个字节（8个十六进制数字）。
2. 获取用户登录名的MD5哈希的前4个字节。
3. XOR这些在一起，并将结果报告为8位十六进制数字字符串。

当用户稍后返回工作时：

1. 获取用户登录名的MD5哈希的前4个字节。
2. 提示进度代码。
3. XOR这些一起产生14位二进制字符串的MD5哈希的前4个字节。
4. 在预先计算的表格中查找，其中包含所有2 ^ 14 = 16384个可能的有效结果，以确切确定哪些项目组合已完成。 （可能性的数量足够小，线性扫描是可行的，尽管二进制搜索会更快。）

所有这些14位二进制字符串的MD5哈希值的前4个字节很小的可能性不大。根据近似值here，但是n = 2 ^ 14并使用2 ^ 32而不是365，这有大约3％的可能性发生。如果是的话，我的建议是在每个附加一些固定字符并再试一次，直到达到清晰度。考虑到低碰撞概率，这不应该进行多次尝试。请注意，仅使用7个十六进制数字会将碰撞概率提高到40％左右，所以不要这样做！没有必要使用单独的校验位方案，因为2 ^ 32中只有2 ^ 14，或者262144随机猜测的进度代码中的1实际上是有效的。

如果您担心精明的用户可以通过撤消其他人的进度代码的XOR并重新XOR使用他们自己的用户名的MD5哈希来伪造自己的进度代码，你总是可以通过向每个用户名附加一个固定的字符串（只有你自己知道）来“加盐”用户名。