CTR перекрывается со случайным IV

Проблема:

Я немного беспокоюсь о повторениях счетчика в режиме CTR при использовании случайного IV.

• Если вы разделите его (например, половина IV, половина счетчика), это увеличит шансы того же IV (он меньше) и ограничит длину сообщения (если меньше половины).
• Если вы начинаете с полного блока IV, счетчики могут перекрываться.

Я хотел бы как-то получить полный блок IV и счетчик полублока без перекрытий.

Предложенное решение:

Вместо того, чтобы использовать случайный IV как одноразовый номер в счетчике, мы создаем новый ключ, зашифровывая IV ключом. Затем мы используем этот новый ключ для шифрования. Счетчик начинается с полунуля и с половины IV или половинкой отмычки сделать многоцелевые атаки Сильнее.

Предположим, что ключ, IV и блочный шифр имеют одинаковый размер.

$k_{данные} = E_{k_{мастер}}(IV)$

$keystream_i = E_{k_{данные}}(половина(IV) || counter_i)$

Это лучше/хуже?

Боюсь, это ослабит ключ. Другая комбинация ключа и IV даст такой же новый ключ. Но это по сути похоже на простую функцию вывода ключей с солью.Это должно позволить каждому сообщению добраться до дня рождения.

Если вы можете сказать, что существует ограничение на количество данных, которые шифруются в одном потоке, вы можете разделить IV на случайную часть и встречную часть (например, 64 случайных бита, генерируемых один раз для каждого потока) и встречную часть ( начиная с 0). Вы можете разделить его как хотите, вам просто нужно беспокоиться о проблеме дня рождения для случайного размера.

Или просто используйте разные ключи для каждого потока и начните счетчик с 0. В этой ситуации не нужно беспокоиться о перекрытии.