如何构建随机化的CTR模式？

Question

如何将这种确定性计数器模式更改为随机计数器模式密码？我了解到我们必须将一个固定的计数器值设置为随机值...我不知道该怎么做...有人可以详细解释一下吗？编码菜鸟需要详细解释...

#include <stdio.h>
#include <openssl/bn.h>
#include <openssl/aes.h>
#define mSize 4


void block_xor(unsigned char z[16], unsigned char x[16], unsigned char y[16])
{
    for (int i=0; i<16; i++)
        z[i] = x[i] ^ y[i];
}

int main(int argc, char* argv[]){
    BIGNUM *key = BN_new();
    unsigned char userkey[32];
    int size = 128;
    AES_KEY enckey,deckey;

    BN_rand(key, size, BN_RAND_TOP_ANY, BN_RAND_BOTTOM_ANY);
    BN_bn2bin(key, userkey);

    AES_set_encrypt_key(userkey, size, &enckey);
    //AES_set_decrypt_key(userkey, size, &deckey);

    unsigned char m[16*mSize+1] = "Practice randomized CTR mode";
    unsigned char enc[16*mSize+1] = {0};
    unsigned char dec[16*mSize+1] = {0};

    unsigned char counter[16];
    unsigned char blockkey[16]; 

    for(int i =0; i<mSize; i++){
        sprintf(counter, "%d", i);
        AES_encrypt(counter, blockkey, &enckey); // *** F(k,i) == F(enkey, counter) == blockkey 
        block_xor(&enc[16*i], &m[16*i], blockkey);
        //enc[i] = m[i] ^ blockkey
    }
    printf("enc: %s\n", enc);

    for(int i =0; i<mSize; i++){
        sprintf(counter, "%d", i);
        AES_encrypt(counter, blockkey, &enckey);
        block_xor(&dec[16*i], &enc[16*i], blockkey);
    }
    printf("dec: %s\n", dec);

    return 0;

}

Answer 1

通过创建字节数组（C 中的 char 数组）来创建特定大小的随机数。例如，您可以使用 8 个字节之一（这可能是最小值，因为您必须牢记生日问题）。然后你用随机字节填充这个数组。

随机数随后被复制到计数器的最高有效位。计数器通常是一个大端值，因此这意味着从左侧（较低的索引）到右侧。计数器的剩余字节设置为零。

最后，如果您有一个随机随机数，则需要将其包含在您的密文中，否则进行加密的实体无法知道它并且解密将失败（您以相同的方法同时进行这两种操作是作弊）。

现在您可以通过加密计数器创建密钥流，然后增加计数器。然后将明文/密文与密钥流进行异或运算。

顺便说一下，此功能在您的代码中缺失和/或不正确。你看不到这一点，因为在加密和解密过程中会犯同样的错误。请注意，运行代码并不意味着密码学中的安全代码。

如何构建随机化的CTR模式？

How to construct radomized CTR mode?

c

encryption

openssl

aes

block-cipher