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使用散列函式傳輸和隱藏密文?

  • July 31, 2019

可以使用散列函式來傳輸和隱藏密文嗎?

這個有點相似的鎖定問題,“如果加密雜湊是完全唯一的,理論上它們可以用來傳輸數據嗎?”,收到了幾個令人信服的沒有答案,但考慮一下:

Alice 和 Bob 共享一個秘密:

/p68J5gd3%}"jd9fkg;BtiAraGgsioe2:L<76e7emOngehf]jfur80}{_kod*6

Alice 將她的密文添加JWHSM到她的秘密副本中:

/p68J5gd3%}"jd9fkg;BtiAraGgsioe2:L<76e7emOngehf]jfur80}{_kod*6 || JWHSM

現在她使用 SHA-512 散列(秘密 + 消息)並將散列發送給 Bob。

Bob 知道他必須進行一些計算並找到將連接並解析為 Alice 發送的雜湊值的密文,並且他知道會有多少個字元(在這種情況下為 5 個)。因此,實際上,Alice 向 Bob 發送了一條他無法立即閱讀的消息,但他可以解決它。他們想要擊敗流量分析的某些方面,並且他們懷疑 Mr. Attacker 可能能夠對他們發送的每個散列進行簡單的原像攻擊——他們回應“那又怎樣?”

可以使用散列函式以這種非正統、昂貴的方式傳輸和隱藏密文嗎?

是的,您可以使用雜湊來“隱藏”這樣的消息。但是,與正常的對稱加密相比,我沒有看到任何優勢,後者已經能夠返回一個隨機化的密文。

正如我所理解的那樣,隨機化本身並不是隱寫術。完全隨機化的消息可能會脫穎而出,無論是單獨出現還是簡單地複製到消息中。讓我們做一個小小的思考實驗:有點麻煩,您可以創建一個塊大小與散列函式的輸出大小相同的塊密碼。我看不出您的方案與該特定密碼有何不同,或者在隱藏明文/密文方面做得更好。

讓我們看看缺點:

  1. 首先,接收方需要執行的工作量相對較大。
  2. 其次,該方法的規模非常糟糕。你可能只有 $ 2^{32} $ 明文/密文對,這已經在消耗 CPU 資源。
  3. 第三,密文比它需要的大得多,即使它是靜態的並且受限於輸出大小。
  4. 最後,由於沒有 IV,如果您發送多條消息,因為密文會重複,這在語義上是不安全的。

至於第四點:引入密文的完全隨機IV發送當然是可能的,但它會進一步擴展密文。


如果在已經使用雜湊的情況下使用此程式碼,我可以看到一些優勢,例如在簽名生成或 HMAC 中驗證未加密消息(或具有已知大小的加密消息)時。在這種情況下,其他數據已經存在,無需猜測。然後可以使用該方案創建一個潛意識通道,我猜這與隱寫術有關。

當然,您需要確保附加消息卡在末尾,而不是在前面,這樣您只需對發送消息進行散列處理一次(可能除了最後一個塊)。至於簽名生成:您可能希望使用 PKCS#1 v1.5 填充來檢索完整的雜湊。請注意,對於簽名,攻擊者將能夠看到原始雜湊/簽名無法驗證,這否定了消息的隱藏。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/72278