在 AES 中重用 IV 加密文件
每個人都說你不應該使用相同的 IV 和 Key。
- 僅在一個文件上使用相同的 IV 和密鑰是否安全？**編輯：**我將使用 CBC 或 CFB 加密模式，因此 IV 將根據前一個塊進行更新。
- 每次訪問文件並將數據添加到文件時，使用相同的 IV 是否安全（**編輯：相同的第一個 IV，然後將隨每個塊更新。）。**每次發生這種情況時，只會有一個加密文件，因此不會發生具有相同 IV 和 Key 的多個文件。
**編輯：**使用該文件的程序只會將數據添加到文件的末尾。據我所知，這不會改變文件第一部分的加密，因為 IV 是根據前一個塊中所做的更改。那是對的嗎？
**編輯 2：為簡單起見，假設這是一個由於某種原因我想要加密的日誌文件。**我希望能夠在不需要新密鑰/IV 的情況下添加到此日誌的末尾。由於它是文件的結尾，我在解密時在想，我將擁有 CBC 或 CFB 的下一個 IV，並使用它開始加密下一個條目。至於可變性，我永遠不會有理由更改日誌/文件中間的任何內容，只是添加到最後。我不知道這與密碼可變性/不變性有何關係，但這就是我想要做的。
**最終：**我正在使用CBC。在每一行的開頭我都有一個新的 IV（前 16 個字節是 IV），並且該行的其餘部分使用該 IV 加密。感謝所有的指點。如果有人認為這有任何重大問題，請告訴我。
每個人都說你不應該使用相同的 IV 和 Key。
正確的。他們這麼說是因為任何確定性加密都會洩露有關消息的一些資訊。這可能是很多資訊，例如 CTR 或 CFB 模式，或者如果我們假設攻擊者無法執行選定的明文攻擊，則在 CBC 中的資訊量相對較小。
- 僅在一個文件上使用相同的 IV 和密鑰是否安全？**編輯：**我將使用 CBC 或 CFB 加密模式，因此 IV 將根據前一個塊進行更新。
這取決於文件的使用方式以及可能的攻擊類型。對於 CBC 模式，它將指示文件的哪個塊將被更改。對於 CFB 模式，它可能並且可能會導致更新塊中明文的機密性完全喪失。
為此，攻擊者當然必須能夠看到文件的差異。如果攻擊者只能看到文件的一個版本，那麼這個問題就會消失並且沒有什麼可攻擊的 - 它會使用一個 IV 回歸到正常加密。
- 每次訪問文件並將數據添加到文件時，使用相同的 IV 是否安全（**編輯：相同的第一個 IV，然後將隨每個塊更新。）。**每次發生這種情況時，只會有一個加密文件，因此不會發生具有相同 IV 和 Key 的多個文件。
您基本上可以將多個版本中的一個文件視為多個文件。但這也意味著有關這些文件的大量資訊是已知的，這使得攻擊文件變得更容易而不是更難。
**編輯：**使用該文件的程序只會將數據添加到文件的末尾。據我所知，這不會改變文件第一部分的加密，因為 IV 是根據前一個塊中所做的更改。那是對的嗎？
對，那是正確的。但是，對於 CBC，您現在違反了規則，即對於攻擊者而言，IV 必須是不可預測的。由於新密文的向量現在是預先知道的，已知的明文攻擊是可能的。因此，如果您的攻擊者能夠以某種方式影響您正在加密的內容，那麼您仍然很容易受到攻擊。例如，日誌文件可能就是這種情況，因為它們取決於程序狀態，而程序狀態通常會受到攻擊者的影響。
因此，在這種情況下，作為流密碼的 CFB 模式更適合這項工作。CFB 模式也使用前一個密文塊，但是這個密文塊在與明文進行異或之前是加密的，因此攻擊者無法執行可用於 CBC 模式的所選明文攻擊。
**編輯 2：**為簡單起見，假設這是一個日誌程序，出於某種原因我想要加密。我希望能夠在不需要新密鑰/IV 的情況下添加到此日誌的末尾。由於它是文件的結尾，我在解密時想，我將獲得 CBC 或 CFB 的下一個 IV，並用它來加密下一個條目。至於可變性，我永遠不會有理由更改日誌/文件中間的任何內容，只是添加到最後。我不知道這與密碼可變性/不變性有何關係，但這就是我想要做的。
最好單獨加密文件中的每個日誌，例如使用計數器或 SIV 模式。由於您需要同步對日誌文件寫入的訪問，您不妨使用隨機數。在這方面唯一棘手的是在需要重新啟動應用程序時防止重用，這可能意味著失去狀態。*如果時間源被認為足夠安全，*您也可以使用 UTC 日誌時間（使用本地時間不是一個好主意，因為如果應用夏令時或更改時區，它可能每年重複一次）。
如果您要對整個文件而不是日誌條目使用任何操作模式，那麼 CTR（計數器）模式提供了最佳屬性：您可以從任何偏移量進行加密/解密，而無需考慮前一個密文塊的值，您不需要填充，也不需要不可預測的 IV。
但請注意，如果您曾經為特定塊重複使用計數器，那麼您在 CTR 模式下會遇到與 CFB 模式相同的問題：幾乎肯定會失去機密性。如果您確實只能添加到文件中，您只想使用 CTR 模式。
如果您的 API 不允許您指定偏移量，您可能需要自己程式 CTR 模式，並且實施加密本身就是危險的。