Protocol-Design
生成非重複的 N 位 IV，與隨機性無法區分
我正在實現一個協議，每個加密數據包都需要一個 64 位 IV。使用中的密碼（AES-GCM，或多或少在RFC 4106中指定）不要求這些 IV 是隨機的，只要求它們不會針對任何給定的密鑰重複。然而，該協議強加了額外的要求，即線路上的每個字節在統計上與隨機性沒有區別。
因此，我需要的是一個產生連續 64 位數字的 PRNG，並保證在所有 2 64種可能性都用盡之前不會重複。我不認為這個 PRNG 必須是加密安全的，但我想它不會受到傷害。我會在從真正隨機源生成 AES 密鑰（這是一個短期會話密鑰）的同時播種這個 PRNG。
我應該使用什麼 PRNG 算法？
我想生成這些初始化向量的最簡單方法是使用 64 位分組密碼（如 Blowfish 或 DES/3DES），並加密 64 位計數器的順序值。
當然，好的分組密碼的“與真正的隨機性無法區分”屬性只有在攻擊者不能觀察到的情況下才有效 $ 2^{32} $ 這樣的初始化向量，然後一個真正的隨機序列將開始顯示重複的元素，而您的則不會，根據您的要求。
實際上，如果唯一的要求是隨機數，並且您的協議消息按發送順序到達（例如通過 TCP 連接），則您不必將其與實際的流數據一起發送，只要對方有必要的資訊生成它。然後一個簡單的計數器，在兩邊都計數（並且從不傳輸），會做得很好（你不必考慮另一個需要管理的密鑰）。