我应该使用初始化向量（IV）和我的加密吗？

Question

建议我使用initialization vector来加密/解密我的数据吗？它会让事情更安全吗？是否需要根据具体情况进行评估？

为了将其置于实际上下文中，Win32加密函数CryptSetKeyParam允许在加密/解密之前在密钥上设置初始化向量。其他API也允许这样做。

通常建议什么？为什么？

Answer 1

当相同的密钥可能用于加密多条消息时，IV是必不可少的。

原因是，在大多数加密模式下，可以一起分析使用相同密钥加密的两条消息。例如，在简单的流密码中，对使用相同密钥加密的两个密文进行异或，导致两个消息的XOR，使用传统的密码分析技术可以从中轻松提取明文。

弱IV是使WEP易碎的部分原因。

IV基本上将一些独特的非秘密数据混合到密钥中，以防止同一密钥被使用两次。

Answer 2

在大多数情况下，您应该使用IV。由于每次都会随机生成IV，如果加密相同的数据两次，加密的消息将会不同，观察者也无法说出这两条消息是否相同。

Answer 3

仔细观察CBC模式的图片（见下文）。您很快就会意识到，知道IV的攻击者就像攻击者知道前一块密文一样（是的，他们已经知道了很多）。

这就是我所说的：当不确保数据完整性时，IV = 0的大多数“问题”是块加密模式的一般问题。你必须确保诚信。

以下是我的工作：使用强校验和（加密哈希或HMAC）并在加密前将其添加到您的明文中。有你已知的第一个密文块：它是没有校验和的同一个东西的IV，你需要校验和一百万个其他原因。

最后：CBC和流密码之间的任何类比都不是非常有见地的恕我直言。

只要看看CBC模式的图片，我想你会感到惊喜。

这是一张图片：

http://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_modes_of_operation

link text

Answer 4

我发现HTTP Digest Auth（RFC 2617）的写法非常有助于理解IVs / nonce的使用和需求。

Answer 5

如果多次使用相同的密钥，则可能会在加密结果中出现多个不同的秘密模式。 IV，应该是伪随机的，并且每个密钥只使用一次，就可以对结果进行模糊处理。你永远不应该使用相同的四次使用相同的密钥，这样会破坏它的目的。

不必费心跟踪IV，最简单的事情是将前置或附加到生成的加密秘密。这样你就不用多想了。然后，您将始终知道第一个或最后一个N位是IV。

解密秘密时，你只需拆分IV，然后将其与密钥一起使用来解密秘密。

Answer 6

  

是否需要根据具体情况对其进行评估   依据？

是的，确实如此。始终阅读您正在使用的密码以及它希望其输入看起来如何。有些密码不使用静脉注射，但确实需要使用盐。 IV可以具有不同的长度。密码的模式可以改变IV用于什么（如果它被使用），结果，它需要什么属性安全（随机，唯一，增量？）。

通常建议使用，因为大多数人习惯在称为“密码块链接”的模式下使用AES-256或类似的分组密码。对于许多工程用途来说，这是一个很好的，明智的默认选择，它需要你有一个合适的（非重复的）IV。在那种情况下，它不是可选的。

Answer 7

IV允许对明文进行加密，使得加密文本更难以为攻击者解密。您使用的每个IV位将使给定纯文本中加密文本的可能性加倍。

例如，让我们使用IV一个字符长加密'hello world'。随机选择IV为'x'。然后加密的文本是'xhello world'，例如'asdfghjkl'。如果我们再次加密它，首先生成一个新的IV - 说这次我们得到'b' - 并且像正常一样加密（从而加密'bhello world'）。这次我们得到'qwertyuio'。

关键是攻击者不知道IV是什么，因此必须为给定的纯文本计算每个可能的IV以找到匹配的密文。通过这种方式，IV就像password salt一样。最常见的是，IV与链接密码（流或分组密码）一起使用。在链接块密码中，每个纯文本块的结果被馈送到密码算法以找到下一个块的密文。通过这种方式，每个块都链接在一起。

那么，如果你有一个随机IV用于加密纯文本，你如何解密它？简单。将IV（纯文本）与加密文本一起传递。使用上面的第一个例子，最后的密文将是'xasdfghjkl'（IV +密文）。

是的，您应该使用IV，但一定要正确选择。使用一个好的随机数源来制作它。不要两次使用相同的IV。 从不使用常数IV。

关于initialization vectors的维基百科文章提供了一般概述。