带有关联数据的流式传输身份验证加密 (Streaming AEAD)

流式 AEAD 基元可为流式数据提供认证加密。如果要加密的数据过大，无法在单个步骤中处理，此功能非常有用。典型用例包括加密大型文件或实时数据流。

加密是按分段进行的，这些分段绑定到其在密文中的位置，无法移除或重新排序。一个密文中的分段无法插入另一个密文中。如需修改现有密文，必须重新加密整个数据流。¹

解密速度很快，因为一次只解密和身份验证密文的一部分。无需处理整个密文即可获取部分明文。

流式 AEAD 实现符合 AEAD 定义，并且具有 nOAE 安全性。它们具有以下属性：

• Secrecy：除了长度之外，关于明文的所有信息均不为人知。
• Authenticity：无法在不被检测的情况下更改密文底层的加密明文。
• Symmetric：使用相同的密钥加密明文和解密密文。
• 随机化：加密是随机的。具有相同明文的两条消息会产生不同的密文。攻击者无法知道哪个密文与给定明文相对应。

相关数据

流式 AEAD 基元可用于将密文与特定关联数据相关联。假设您有一个包含字段 user-id 和 encrypted-medical-history 的数据库：在这种情况下，在加密 encrypted-medical-history 时，user-id 可以用作关联数据。这样可以防止攻击者将一个用户的医疗记录从转移到另一个用户。

选择密钥类型

对于大多数用途，我们建议使用 AES128_GCM_HKDF_1MB。一般来说：

• AES-GCM-HKDF
  • AES128_GCM_HKDF_1MB（或 AES256_GCM_HKDF_1MB）速度更快。它可以加密 2⁶⁴ 个文件，每个文件最多包含 2⁶⁴ 个字节。加密和解密过程中会消耗大约 1 MB 的内存。
  • AES128_GCM_HKDF_4KB 会消耗大约 4 KB 的内存，如果系统内存不多，则是一个不错的选择。
• AES-CTR HMAC
  • AES128_CTR_HMAC_SHA256_1MB（或 AES256_CTR_HMAC_SHA256_1MB）是一种更为保守的选项。

安全保证

流式 AEAD 实现提供以下功能：

• CCA2 安全性。
• 身份验证强度至少为 80 位。
• 能够加密至少 2⁶⁴ 个消息³，总计 2⁵¹ 字节²。任何攻击都无法使用最多 2³² 个已选明文或已选密文，成功概率大于 2^-32。

用例示例

请参阅我想加密大型文件或数据流。