如何安全地生成 AES CBC 加密的 IV？

Question

我从事一些加密方面的工作。

• 我使用 AES 256 和 CBC 模式
• 我使用 OPENSSL

我知道以下事项（来源 = 维基百科）：

初始化向量应该是：

• 唯一：对于使用给定密钥加密的任何消息不得重复 不可
• 预测：观察到任何消息的攻击者消息数量及其 IV 应该没有信息来预测下一条消息，每比特的成功概率大于 50%（即，与随机的无法区分）

我的问题是，如何安全地生成 IV使用 OPENSSL 和 PHP？我知道lib mcrypt中有这样的功能（https://php .net/manual/en/function.mcrypt-create-iv.php）

我没有找到任何可以使用 OPENSSL 执行此操作的内容（生成独特且不可预测的 IV）。

Answer 1

使用 openssl_random_pseudo_bytes （大多数最好将第二个参数设置为现有变量，然后您应该测试它是否设置为 TRUE）。这将生成具有适当随机性特征的 IV。

$wasItSecure = false;
$iv = openssl_random_pseudo_bytes(16, $wasItSecure);
if ($wasItSecure) {
    // We're good to go!
} else {
    // Insecure result. Fail closed, do not proceed.
}

另外，PHP 7 提供了更简单的 random_bytes() 。

Answer 2

您可以使用openssl_random_pseudo_bytes(len, &crypto_stron)。

第一个参数是您想要的长度（以字节为单位）。如果您将此用于开放式 ssl 方法之一，则可以使用函数 openssl_cipher_iv_length(method) 获取所用方法的正确长度。

第二个参数 &crypto_strong 允许您传入一个布尔变量，该变量将根据所使用的算法是否加密安全而设置为 true 或 false。然后您可以检查该变量并在该变量返回 false 时正确处理它。它永远不应该发生，但如果它发生了，你可能会想知道。

以下是正确使用的示例：

$method = 'aes-256-cbc';
$ivlen = openssl_cipher_iv_length($method);
$isCryptoStrong = false; // Will be set to true by the function if the algorithm used was cryptographically secure
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($ivlen, $isCryptoStrong);
if(!$isCryptoStrong)
    throw new Exception("Non-cryptographically strong algorithm used for iv generation. This IV is not safe to use.");

有关详细信息，请参阅：

• http: //php.net/manual/en/function.openssl-random-pseudo-bytes.php
• http://php.net/manual/en/function.openssl-cipher -iv-length.php
• http://php.net/manual/en/function.openssl-get-cipher-methods.php

Answer 3

使用 Thomas 所接受的相同的东西会更舒服：

private function genIv()
{
    $efforts = 0;
    $maxEfforts = 50;
    $wasItSecure = false;

    do
    {
        $efforts+=1;
        $iv = openssl_random_pseudo_bytes(16, $wasItSecure);
        if($efforts == $maxEfforts){
            throw new Exception('Unable to genereate secure iv.');
            break;
        }
    } while (!$wasItSecure);

    return $iv;
}