Шифрование произвольного доступа с использованием режима AES In Counter Fortuna PRNG:

Я думаю, вы можете посмотреть, как работают «настраиваемые блочные шифры», и посмотреть, как решается проблема шифрования дисков: Теория шифрования дисков . Шифрование всего диска похоже на вашу проблему: шифрование каждого сектора должно выполняться независимо (вы хотите независимое шифрование данных с разными смещениями), но все это должно быть защищено. Над этим уже проделана большая работа. Википедия, кажется, дает хороший обзор.

ИЗМЕНЕНО, чтобы добавить: Повторите редактирование: Да, вы пытаетесь создать настраиваемый блочный шифр из AES путем XOR-операции над изменением с открытым текстом. Более конкретно, у вас есть Enc (T, K, M) = AES (K, f (T) xor M), где AES (K, ...) означает шифрование AES с ключом K, а f (T) является некоторой функцией твик (в вашем случае я думаю, это Фортуна). Я бегло просмотрел упомянутую вами статью, и, насколько я понимаю, можно показать, что этот метод , а не создает безопасный настраиваемый блочный шифр. Идея (основанная на определениях из раздела 2 статьи Лискова, Ривеста, Вагнера) заключается в следующем. У нас есть доступ либо к оракулу шифрования, либо к случайной перестановке, и мы хотим сказать, с какой из них мы взаимодействуем. Мы можем установить настройку T и открытый текст M, и мы вернем соответствующий зашифрованный текст, но мы не знаем, какой ключ используется. Вот как выяснить, воспользуемся ли мы конструкцией AES (K, f (T) xor M). Выберите любые два разных значения T, T ', вычислите f (T), f (T'). Выберите любое сообщение M, а затем вычислите второе сообщение как M '= M xor f (T) xor f (T'). Теперь попросите оракула шифрования зашифровать M с помощью настройки T и M 'с помощью настройки T'. Если разобраться с рассматриваемой конструкцией, выходы будут идентичны. Если мы имеем дело со случайными перестановками, выходы почти наверняка будут (с вероятностью 1-2 ^ -128) разными. Это потому, что оба входа в шифрование AES будут одинаковыми, поэтому зашифрованные тексты также будут идентичными. Этого не будет, когда мы используем случайные перестановки, потому что вероятность того, что два выхода идентичны, составляет 2 ^ -128. Суть в том, что настройка xoring для ввода, вероятно, не является безопасным методом.

В статье дается несколько примеров того, что они могут доказать, что это надежная конструкция. Самым простым кажется Enc (T, K, M) = AES (K, T xor AES (K, M)). Вам нужно два шифрования на блок, но они доказывают безопасность этой конструкции. Они также упоминают более быстрые варианты, но для них требуются дополнительные примитивы (почти универсальные семейства функций).