12 | 怎么利用加密端攻击？

CBC模式是一种对称密钥分组算法，虽然已经被提出退休，但在实际应用中仍然广泛存在。本文讨论了针对加密端的攻击方案，主要通过异或运算展开。攻击者可以构造明文分组，调用加密运算，观测加密运算后的密文分组，从而破解目标明文分组的具体数据。虽然完整破解一个16字节的明文分组不可行，但攻击者可以逐个破解字节，尤其对于敏感数据如手机验证码，攻击者只需进行有限次计算即可破解。这种攻击技术被称为BEAST，曾在2011年引起广泛关注。由于其严重性，CBC模式已经开始逐渐退出加密算法的主流应用，新的协议或应用不应再使用CBC模式，现有的协议或应用也需要采取措施防范BEAST攻击。 为了防范BEAST攻击，可以在初始化向量上做文章。一种改进的办法是继续使用上一次加密运算的最后一个密文分组，同时把每一次运算的初始化向量当做第一个明文分组来处理。这样的好处是解密端不需要知道加密端选择的初始化向量，就可以执行解密运算。然而，解密端需要丢掉初始化向量这一段数据，不能把它当做应用数据来处理。另一种替代方案是每一次加密运算都使用不同的初始化向量，但这会带来初始化向量同步的问题。 对于已经使用CBC模式的标准协议，如果不能修改协议以每次加密运算都使用不同的初始化向量，是否还有办法修复协议的漏洞，使得修复后的协议实现仍能与旧的协议实现通信，而没有明显的兼容性和互操作性问题？这是一个具有挑战性的问题，业界尝试了多年也未找到理想的解决方案。BEAST攻击的出现简化了攻击方案，使得CBC加密端的攻击成为现实。最后的解决方案是在每次加密运算都使用不同的初始化向量，但这会带来初始化向量同步的问题。 总之，CBC模式存在BEAST攻击，防范措施包括使用不同的初始化向量和在每次加密运算都使用不同的初始化向量。对于已经使用CBC模式的标准协议，修复协议的漏洞需要克服兼容性和互操作性问题。