章节大纲

  • 对 IV 的基本要求是"唯一性"，即对于同一个密钥， IV 不能重复使用。为了理解其中原因，请使用 (1) 两个不同的 IV (2) 相同的 IV 加密相同的明文。请描述你观察到的现象。
     
    有人可能会争辩说，如果明文不重复，那么使用相同的 IV 是安全的。让我们看一下输出反馈（ OFB ）模式。假设攻击者知道了明文（ P1} ）和密文（ C1} ）。如果 IV 始终相同，他/她可以破解其他的加密消息吗？请尝试根据下面提供的 P1 和 C1，对 C2 进行破译，找到它的明文 P2。
    Plaintext  (P1): This is a known message!
Ciphertext (C1): a469b1c502c1cab966965e50425438e1bb1b5f9037a4c159

Plaintext  (P2): (内容你不知道)
Ciphertext (C2): bf73bcd3509299d566c35b5d450337e1bb175f903fafc159
     
    在本实验中，如果我们用 CFB 替换 OFB，有多少  P2 会被泄露？你只需要回答这个问题，不需要论证。

    本实验中使用的攻击方式被称为“已知明文攻击”。在这种密码分析攻击模型中，攻击者既可以获得一定数量的明文和对应的密文。如果这种攻击能导致进一步的秘密泄露，那么加密方案就被认为是不安全的。
     
    示例代码。我们提供了一个名为  sample_code.py 的示例程序，该程序可在 Labsetup/Files 文件夹中找到。它展示了如何对字符串（ascii 字符串和十六进制字符串）进行异或运算。代码如下所示：
    #!/usr/bin/python3

# XOR two bytearrays
def xor(first, second):
   return bytearray(x^y for x,y in zip(first, second))

MSG   = "A message"
HEX_1 = "aabbccddeeff1122334455"
HEX_2 = "1122334455778800aabbdd"

# Convert ascii/hex string to bytearray
D1 = bytes(MSG, 'utf-8')
D2 = bytearray.fromhex(HEX_1)
D3 = bytearray.fromhex(HEX_2)

r1 = xor(D1, D2)
r2 = xor(D2, D3)
r3 = xor(D2, D2)
print(r1.hex())
print(r2.hex())
print(r3.hex())