生成nonce c ++

Question

我想知道是否有办法使用OpenSSL或Crypto ++库生成Cryptographic Nonce。还有什么比使用autoseeded池生成一组随机字节更多的东西吗？

Answer 1

我想知道是否有办法使用OpenSSL或Crypto ++库生成加密nonce。

加密+：

SecByteBlock nonce(16);
AutoSeededRandomPool prng;

prng.GenerateBlock(nonce, nonce.size());

OpenSSL的：

unsigned char nonce[16];
int rc = RAND_bytes(nonce, sizeof(nonce));
unsigned long err = ERR_get_error();

if(rc != 1) {
    /* RAND_bytes failed */
    /* `err` is valid    */
}

/* OK to proceed */

---

还有什么比使用autoseeded池生成一组随机字节更多的东西吗？

nonce基本上是IV。它通常被认为是一个公共参数，如IV或Salt。

nonce在安全上下文中必须是唯一的。您可能还需要一个nonce不可预测。

唯一性和不可预测性是两个不同的属性。例如，从0000000000000000开始的计数器是唯一的，但它也是可预测的。

当您需要唯一性和不可预测性时，可以将随机数分区为随机值和计数器。随机值将占用16字节随机数的8个字节;而计数器将占用16字节随机数的剩余8个字节。然后你使用增量函数基本上每次需要一个值时执行i++。

你不需要8-8分裂。 12-4工作，4-12工作。这取决于应用程序和重新加密前所需的随机数。重新加密通常由纯文本字节计数驱动。

16-0也有效。在这种情况下，您使用随机值，避开计数器，并避免增量函数。 （增量函数基本上是级联添加）。

NIST SP800-38C和SP800-38D提供了几种创建nonce的方法，因为CCM和GCM使用它们。

另请参阅Crypto Stack Exchange上的What are the requirements of a nonce?。

Answer 2

每个随机数需要一个唯一的编号。您可以使用序列号或随机数。为了帮助确保唯一性，通常（尽管不是必需的）向nonce添加时间戳。将时间戳作为单独的字段传递或将其与nonce连接。有时还会添加IP地址和进程ID等信息。

使用序列号时，无需担心跳过数字。没关系。只要确保你永远不会重复。在重新启动软件时，它必须是唯一的。这是添加时间戳可以提供帮助的地方。因为time-in-millis + serial-number在重新启动服务器时几乎肯定是唯一的。

对于伪随机数发生器，任何人都应该没问题。只要确保你使用足够大的空间，就有可能无法获得复制品。同样，添加时间会降低重复的可能性，因为您需要在相同的毫秒内两次获得相同的随机数。

您可能希望对nonce进行散列以隐藏其中的数据（例如：进程ID），但如果在nonce中包含安全随机数，则散列将仅是安全的。否则，随机数的观察者可能猜测组件并通过重做哈希来验证（即：他们猜测时间并尝试所有可能的proc ID）。

Answer 3

不。如果nonce足够大，那么自动DRBG（确定性随机位发生器 - NIST命名法）就可以了。我建议一个大约12个字节的随机数。如果nonce需要是16个字节，那么你可以将最低有效位（通常是最右边的字节）设置为零以获得最大兼容性。

只使用API​​提供的加密安全随机数生成器应该没问题 - 它们应该使用从操作系统获得的信息（可能还有其他数据）进行播种。为了确保将种子数据添加到种子数据中永远不会受到伤害。

或者，您可以使用序列号，但这需要您保留某种状态，这种状态在调用时可能很难。请注意，有许多陷阱可能允许时钟重复（夏令时，操作系统更改，电池耗尽等）。

双重检查随机数发生器不会重复足够大的输出永远不会伤害。编程或系统配置错误只会出现问题，例如：当Debian的静态代码分析后修复导致OpenSSL RNG根本没有播种时。