CTR trùng lặp với IV ngẫu nhiên

Vấn đề:

Tôi hơi lo lắng về số lần lặp lại bộ đếm trong chế độ CTR khi sử dụng IV ngẫu nhiên.

• Nếu bạn chia nhỏ nó (như một nửa IV, một nửa bộ đếm), nó sẽ tăng khả năng có cùng một IV (nó nhỏ hơn) và giới hạn độ dài tin nhắn (nếu ít hơn một nửa).
• Nếu bạn bắt đầu với toàn bộ khối IV, bộ đếm có thể chồng lên nhau.

Tôi muốn bằng cách nào đó có được bộ đếm khối IV đầy đủ và một nửa khối mà không bị trùng lặp.

Giải pháp đề xuất:

Thay vì sử dụng IV ngẫu nhiên làm nonce trong bộ đếm, chúng tôi tạo khóa mới bằng cách mã hóa IV bằng khóa. Chúng tôi sử dụng khóa mới đó để mã hóa. Bộ đếm bắt đầu với một nửa số không và với một nửa IV hoặc với một nửa khóa chính để làm cho tấn công đa mục tiêu khó hơn.

Giả sử rằng khóa, IV, mật mã khối đều có cùng kích thước.

$k_{data} = E_{k_{master}}(IV)$

$keystream_i = E_{k_{data}}(half(IV) || counter_i)$

Điều này có tốt hơn/tệ hơn không?

Tôi lo lắng điều này sẽ làm yếu chìa khóa. Tổ hợp khóa và IV khác nhau sẽ cho cùng một khóa mới. Nhưng điều này về cơ bản giống như hàm dẫn xuất khóa đơn giản với muối.Điều này sẽ cho phép mọi tin nhắn đến giới hạn sinh nhật.

Nếu bạn có thể nói rằng có giới hạn về lượng dữ liệu được mã hóa trong một luồng, bạn có thể chia IV thành một phần ngẫu nhiên và một phần đối ứng (ví dụ: 64 bit ngẫu nhiên, được tạo một lần trên mỗi luồng) và phần đối chiếu ( bắt đầu từ 0). Bạn có thể chia nó theo bất kỳ cách nào bạn muốn, bạn chỉ cần lo lắng về vấn đề sinh nhật cho kích thước ngẫu nhiên.

Hoặc chỉ cần sử dụng một khóa khác cho mỗi luồng và bắt đầu bộ đếm ở mức 0. Không bao giờ phải lo lắng về sự chồng chéo trong tình huống đó.