使用關聯資料進行串流驗證加密 (串流 AEAD)

串流 AEAD 原始功能可為串流資料提供經過驗證的加密功能。當要加密的資料過大，無法在單一步驟中處理時，這項功能就很實用。常見用途包括加密大型檔案或即時資料串流。

加密作業會以區段進行，這些區段會綁定在密文內的特定位置，且無法移除或重新排序。一個密文的片段無法插入另一個密文。如要修改現有的密文，必須重新加密整個資料串流。¹

解密速度快，因為系統只會一次解密及驗證部分密文。您不必處理整個密文，即可取得部分明文。

串流 AEAD 實作符合 AEAD 定義，且為 nOAE 安全。其屬性如下：

• Secrecy：除了長度之外，沒有人知道明文的任何內容。
• Authenticity：系統會偵測出加密文字底層的加密明文是否遭到竄改。
• Symmetric：使用相同的金鑰加密明文和解密密文。
• 隨機化：加密方式為隨機。兩則含有相同明文的訊息會產生不同的密文。攻擊者無法得知哪個密文對應至特定明文。

相關資料

您可以使用串流 AEAD 基本元素，將密文繫結至特定關聯資料。假設您有一個包含 user-id 和 encrypted-medical-history 欄位的資料庫：在這種情況下，user-id 可用於加密 encrypted-medical-history 時做為關聯資料。這可防止攻擊者將醫療記錄從一位使用者轉移至另一位使用者。

選擇金鑰類型

我們建議您在大多數情況下使用 AES128_GCM_HKDF_1MB。一般而言：

• AES-GCM-HKDF
  • AES128_GCM_HKDF_1MB (或 AES256_GCM_HKDF_1MB) 是較快的選項。可將 2⁶⁴ 個檔案加密，每個檔案最多可達 2⁶⁴ 位元組。在加密和解密程序中，系統會耗用約 1 MB 的記憶體。
  • AES128_GCM_HKDF_4KB 會消耗約 4 KB 的記憶體，如果系統記憶體不多，這是不錯的選擇。
• AES-CTR HMAC
  • AES128_CTR_HMAC_SHA256_1MB (或 AES256_CTR_HMAC_SHA256_1MB) 是較保守的做法。

安全性保證

串流 AEAD 實作項目提供：

• CCA2 安全性。
• 至少 80 位元驗證強度。
• 能夠加密至少 2⁶⁴ 則訊息³，總共 2⁵¹ 位元組²。在攻擊中，最多有 2³² 個選取的明文或密文，成功率不會超過 2^-32。

用途範例

請參閱「我想加密大型檔案或資料串流」。