密鑰派生函式 (KDF)：什麼是？主要用途？如何使用它們？

什麼是 KDF？他們的主要目的是什麼？如何使用它們，換句話說，它們在密碼學方案中的練習是什麼？

HKDF論文提供了一個很好的總結：

**密鑰派生函式 (KDF)**是密碼系統的基本和必不可少的組成部分：它的目標是獲取初始密鑰材料的來源，通常包含一定數量的隨機性，但不是均勻分佈的，或者攻擊者對這些材料有一些部分了解，並從中派生出一個或多個密碼學上的強密鑰。

在這裡，重要的是您要了解“隨機”一詞在機率論中的使用方式與電腦人員（ab）如何使用。非常不正式：

• 當我們電腦人員說“隨機”時，我們通常不是隱含地假設我們在談論離散的、有限的、統一的和獨立的隨機變數——一個從有限集合中提取的任何值的機率與所有其他變數相同，並且較早的結果不會影響以後的結果，即擲硬幣或擲骰子的行為方式。
• 當統計學家說隨機時，他們並沒有假設那麼多。例如，對於統計學家來說，典型的隨機變數具有正態分佈（“鐘形曲線”），其中值圍繞平均值聚集並根據標準偏差分散——例如，不精確的物理測量具有隨機誤差的方式圍繞真值聚集。

因此，考慮到這一點，閱讀引用時，KDF 是一個密碼學上的強函式，它接受統計學家意義上的隨機輸入，並產生密碼學家（首選）意義上的偽隨機輸出。這在各種情況下都很有用：

1. 與隨機選擇的密鑰進行 Diffie-Hellman 密鑰交換會產生一個共享秘密，在統計學家的意義上它是隨機的，但其輸出不是均勻分佈的。因此，要將這個秘密用作對稱密鑰，您需要通過一些 KDF 傳遞它。
2. 加密隨機數生成器通過測量隨機事件（如網路數據包時間、滑鼠移動或按鍵）獲得的值定期刷新自身。這些也不是統一的，因此可以使用 KDF 來解決這個問題。
3. 密碼也不統一，因此我們使用 KDF 將密碼轉換為密鑰。但在這種情況下，我們使用專門的基於密碼的KDF，它還添加了一個工作因素來減緩暴力猜測。

引用自：https://crypto.stackexchange.com/questions/40757