密鑰和種子有什麼區別？
我總是聽說，如果您有種子，那麼您可以輕鬆獲得密鑰。那麼，密鑰通常只是種子的擴展版本嗎？如果是這樣，通過一些密鑰派生算法？
另外，如果你有了種子就可以很容易地得到密鑰，那我們為什麼不直接用種子作為秘鑰呢？
我懷疑您指的是偽隨機數生成器（PRNG）的操作。它將種子作為輸入，並產生一系列看似隨機的輸出。
如果您從 PRNG 的輸出中派生加密密鑰，則選擇的密鑰取決於種子。如果攻擊者知道種子，他們很可能能夠（更）更有效地猜出密鑰。
如果種子是使用隨機源創建的（與偽隨機源相比），那麼至少部分是不可預測的，並且 PRNG 的結果輸出也是不可預測的。如果你把種子扔掉（這樣它就不會在事後被偷走），你應該可以放心地使用密鑰。
你具體問：
那麼，密鑰通常只是種子的擴展版本嗎？如果是這樣，通過一些密鑰派生算法？
我想說雖然它的措辭有點奇怪，但您可能會將密鑰視為“種子的擴展版本”。該過程比僅通過密鑰派生算法稍微複雜一些，因為您省略了 PRNG。所以：種子 -> PRNG -> 密鑰派生算法 -> 密鑰
另外，如果你有了種子就可以很容易地得到密鑰，那我們為什麼不直接用種子作為秘鑰呢？
簡短的回答是，種子具有少量真正的隨機性，需要花費時間和精力才能獲得。相比之下，PRNG 非常快速/廉價地將該種子更改為顯著更多的偽隨機輸出。
您絕對可以使用種子（或者可能是一系列種子，因為您可能需要比一個種子包含的更多數據）作為數據源來生成您的密鑰。(seed1 + seed2 + seed3 + … + seedN) -> 密鑰派生函式 -> 密鑰，省略 PRNG。
沒有這樣做的原因是：
- 真正的隨機（與偽隨機/PRNG 不同）源要慢得多且成本更高
- 密鑰推導函式可能對輸入數據中的任何可預測資訊非常敏感。這意味著即使是部分可預測的輸入數據（例如您的種子）也是危險的。因此，您需要完全從緩慢、昂貴、真正的隨機源生成種子，而不是讓種子的一部分真正隨機。
- 您需要大量數據，因此您需要的不僅僅是一顆種子。參見上文，與 PRNG 輸出相比，每一個都是昂貴的。
的秘鑰 $ n $ 位應包括 $ n $ 從隨機到對手無法區分的位。儘管種子可能包含適量的隨機性，但這並不意味著隨機性包含在 $ n $ 位；通常隨機性分佈在多個位上，其中一些位僅包含一些隨機性，甚至根本不包含隨機性。在這種情況下，你不能只是採取 $ n $ 種子中的位或對種子執行簡單的算術運算（例如將位異或在一起）。
因此，可以使用密鑰推導函式從種子中提取隨機性。如果輸入已經包含足夠的熵，那麼 KDF 通常是基於密鑰的 KDF 或 KBKDF。除此之外，還可以擴展來自 KDF 的密鑰材料的數量。然而，隨機性的數量不會增加，因此這主要用於從同一種子中提取更多的密鑰材料（例如 MAC和ENC 密鑰或 ENC 密鑰和IV）。或者，KDF 可以在同一個種子上執行多次，其中密鑰還取決於附加數據（標籤或更一般的資訊）。一種鹽也可以用作輸入，這樣更容易證明 KDF 的安全性。HKDF 是一個現代的 KBKDF，它清楚地區分了隨機性提取和擴展。
這樣的密鑰派生函式是偽隨機函式，因為如果您不知道種子，則輸出是隨機的。在 TLS 1.2 中缺少名稱密鑰派生函式或 KDF：取而代之的是更通用的 PRF 名稱。
請注意，通常偽隨機數生成器 (PRNG) 也被認為是 KDF。但是儘管它們非常相似，但我不會使用任何隨機數生成器來創建輸出密鑰材料。尤其是在實現隨機數生成器時，必須滿足不同的要求。例如，可能是隨機生成器更改了算法，或者它使用了額外的種子。在這種情況下，隨機數生成器的輸出會發生變化，因此會導致不同的密鑰。在最壞的情況下，您根本無法重新生成輸出密鑰材料，這意味著使用這些密鑰加密的任何消息也會失去。
種子通常也稱為輸入鍵控材料。