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社区首页 >问答首页 >混合加密是否需要使用基于属性的加密来加密消息?

问混合加密是否需要使用基于属性的加密来加密消息?
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Cryptography用户
提问于 2019-11-13 15:11:59
回答 1查看 182关注 0票数 1

基于属性的加密机制是否要求我们首先使用对称密码(例如AES )对消息进行加密,然后使用基于属性的加密对AES密钥进行加密?

或者,如果我使用基于属性的加密直接加密消息,那么该消息是否仍然被认为是加密的,而明文是否被隐藏?

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回答 1

Cryptography用户

发布于 2019-11-13 15:27:10

不,这不是基于属性的加密 (安倍)本身所要求的。

然而,当您想使用公钥加密加密数据时,使用所谓的"混合加密“是一种常见的做法,原因有以下几点:

  • 它有时避免了填充消息的需要:例如,如果您的ABE方案对大小为256位的消息有效,那么使用256位的AES密钥很自然地适合该消息空间。(尽管在实践中,您经常需要进行一些拒绝抽样,因为整个256位空间并不一定是消息的宇宙。)
  • 它允许忽略您正在使用的公钥加密方案的限制,这与前面的观点相反:如果您只能处理256位消息,但希望加密超过256位,那么您就有一个问题,而AES (具有良好的操作模式)(或您选择的底层流密码)并不局限于您可以加密的数据的大小。
  • 可能是最重要的原因之一:表演!ABE (以及更一般的公开密钥加密)方案在实践中非常慢,而AES则是超快的,因此为了获得良好的性能,尽可能少使用公钥密码是有意义的。

因此,安倍的大多数实际实例化(据我所知)可能更好的做法是使用ABE作为一种广播密钥来访问对称加密的数据,基于属性的广播,而不是直接加密的消息,除非消息真的很短!

因为在与基础对称密码密钥相同大小的消息上使用混合加密并不更好。

但总括而言,最后,没有什么限制您,并说您有在使用ABE时使用混合加密。只要你使用的安倍方案可以加密你需要加密的大小的消息,那么你就可以直接在信息上使用安倍,它不会降低安倍方案的安全性,如果你使用混合加密来首先用随机生成的密钥对消息进行对称加密,比如AES,然后使用你的安倍方案来加密随机对称密钥,以便允许访问该消息的属性集加密。

,但是您应该在实践中使用它!

实际上,混合加密方案在实践中是一件好事,因为它们有许多优点。首先,请注意,在进行混合加密时,我们有两个主要组件:

  • 一种保护密钥的关键封装机制,在这种情况下是ABE方案
  • 一种保护数据的数据封装机制,在本例中是AES

加密的工作方式是随机生成一个密钥\mathcal{K},用于使用DEM算法DEM_\mathcal{K}(M)加密数据M,然后使用KEM算法对您选择的KEM_{P_k}(\mathcal{K})的公钥P_k进行加密,得到的密文是元组\left(KEM_{P_k}\left(\mathcal{K}\right), DEM_\mathcal{K}\left(M\right)\right)。

KEM结构的一个非常好的特性是,如果DEM和KEM都是“CCA2 2-安全”(防止自适应选择的密文攻击),那么由此产生的混合加密方案也是CCA2 2-安全的。

例如,如果你要加密一条比你的公钥算法所允许的更长的消息,并决定通过将消息“分组”成适当大小的“块”来加密,然后使用你的信息的每个块加密,并在加密文本时将所有的块一起发送,那么你的方案将不会像我们通常使用的那样通过"CCA游戏“,而如果你使用CCA2 ABE方案作为KEM和AES-GCM (或任何其他Ind-CA2流密码)作为DEM,那么你仍然会通过它。

有关更多细节,包括前者的证明,请参阅本文作者为Cramer &Shoup.,第7.3节。

这也是有趣的,看看什么是必要的条件,您的DEM和KEM的安全,以便有安全的方案。这篇赫兰兹的在线论文等人 (或出版的那本)对这个问题有很好的报道。

KEM方案的另一个好处是,当消息需要多个公钥操作调用时,这些方案比纯公钥方案的效率要高得多。

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原文链接:

https://crypto.stackexchange.com/questions/75703

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