背景
我正在设计一个系统，该系统可以为静态Web内容的用户开发动态身份验证方案。其动机是预先生成大量复杂的生成但敏感的Web内容，然后通过基于cookie（嵌入可逆加密信息）的身份验证进行静态服务，由Web服务器强制执行。使用AEAD模式加密原语。
问题
我需要生成一段时间有效的IVEC和密钥，比如一周（当前有效对）。并且过去的IVEC /密钥也有效期为2周（历史上有效），并且使用历史有效秘密加密的任何数据将仅使用当前有效的IVEC / KEY重新加密。
我需要的是一个确定性的CSPRNG，即随机数和密码短语的种子，它可以以索引方式产生64位或128位数字块。如果我使用一周以来 - “1970年1月1日”作为我假设的CSPRNG的索引元素之一，我应该能够构建一个随着时间的推移自动更改密钥的系统。
我正在考虑的方法
现在我没有在cryptopp中看到这样的功能，或者我现在已经足够了解术语，并且由于cryptopp是最先进的加密库，我没有信心我会找到另一个。所以，如果我找不到实现，我应该自己动手。是否会从连接数据中生成静态字符串结构然后对其进行散列（如下所示）？
RIPEMD160（RandomPreGeneratedFixedNonce：密码短语：UInt64SinceEpoch：128BitBlockIndexNumber）;
注意：块编号将被分配并具有常规结构，因此例如对于128位摘要，块0的前64位将用于ivec，而所有元素1用于128位键。
这是一种合理的方法（ - 。，加密安全）？
- 编辑：发表接受评论
经过一番反思后，我决定将我最初认为的密码短语和nonce / salt合并为一个16字节（加密的强）密钥，并使用PKCS＃5中概述的技术来导出多个基于时间的密钥键。不需要盐，因为不使用密码短语。
答案 0 :(得分：4)
有趣的问题。
首先，您的初始向量不一定是加密强随机数，但 每个消息应该是唯一的。 IV实际上只是一种盐值，可确保使用相同密钥加密的类似消息在加密后看起来类似。您可以使用任何快速伪随机生成器生成IV，然后将其与加密数据一起发送（最好是加密的）。
当然，钥匙应该尽可能强大。
我提议散列包含现时，密码和有效性数据的文本字符串似乎非常合理 - 它与使用密码短语生成密钥的其他系统所做的大致相符。你应该多次哈希 - 而不仅仅是一次 - 使密钥生成计算成本昂贵（对于任何试图暴力破解密钥的人而言，这将是一个更大的问题）。
您可能还想查看PKCS＃5中设置的密钥生成方案（例如，在http://www.faqs.org/rfcs/rfc2898.html），该密钥生成方案在cryptopp中作为PasswordBasedKeyDerivationFunction实现。这种机制已经被广泛使用并且已知是合理安全的（注意PKCS＃5建议将密码短语数据散列至少1000次）。您可以将有效期和索引数据附加到密码短语，并使用PasswordBasedKeyDerivationFunction。
您没有说明您建议使用哪种加密算法来加密数据，但我建议您应该选择广泛使用且已知安全的内容......特别是我建议您使用AES。我还建议使用一个SHA摘要函数（可能作为PasswordBasedKeyDerivationFunction的输入）。 SHA-2是最新的，但SHA-1足以用于密钥生成。
您也没有说明您要生成的密钥长度，但您应该知道密钥中的熵数量取决于您使用的密码长度，除非密码短语为非常长，远远小于理想要求的密钥长度。
这个方案中最薄弱的环节是密码本身，这总是会限制你可以达到的安全级别。只要您对数据进行加盐（就像您正在做的那样）并使密钥生成变得昂贵以减缓暴力攻击，您应该没问题。
答案 1 :(得分：1)
我需要的是一个确定性的CSPRNG，即随机数和密码短语的种子，它可以以索引方式产生64位或128位数字块。如果我用了几个星期 - ＆＃34; jan 1 1970＆＃34;作为我假设的CSPRNG的索引元素之一，我应该能够构建一个随着时间的推移自动更改密钥的系统。
嗯，我认为部分解决方案是使用非基于时间的生成器。这样，如果双方都以相同的种子开始，那么他们都产生相同的随机流。自1970年第1周和第34周以来，你可以对你的周期进行分层。最重要的逻辑。
为此，您可以使用OFB_mode<T>::Encryption。它可以用作生成器，因为OFB模式使用AdditiveCipherTemplate<T>，它派生自RandomNumberGenerator。
事实上，Crpyto ++使用test.cpp中的生成器，以便在出现问题时可以重现结果。以下是{1 {}的使用方法。它也适用于OFB_mode<T>::Encryption：
CTR_Mode<T>::Encryption对SecByteBlock seed(32 + 16);
OS_GenerateRandomBlock(false, seed, seed.size());
for(unsigned int i = 0; i < 10; i++)
{
OFB_Mode<AES>::Encryption prng;
prng.SetKeyWithIV(seed, 32, seed + 32, 16);
SecByteBlock t(16);
prng.GenerateBlock(t, t.size());
string s;
HexEncoder hex(new StringSink(s));
hex.Put(t, t.size());
hex.MessageEnd();
cout << "Random: " << s << endl;
}
的调用从OS_GenerateRandomBlock获取字节，然后将其用作模拟共享种子。程序的每次运行都会有所不同。在程序的每次运行中，它的打印类似于以下内容：
/dev/{u|s}random还有另一个可用的生成器，但它不是Crypto ++库的一部分。它名为$ ./cryptopp-test.exe
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
Random: DF3D3F8E8A21C39C0871B375013AA2CD
，基于AES-256。它只是一个头文件实现，您可以在RandomNumberGenerator下的Crypto ++ wiki中找到它。
另请参阅Crypto ++ wiki上AES_RNG类的主题Reproducibility。