不要传递小分组密码

小块密码是对 64 位或更少的数据块进行操作的对称加密算法，了解其优点和局限性对于处理敏感数据的任何企业都至关重要。虽然遗留系统仍然依赖它们，但现代安全标准越来越需要一种战略方法来选择密码，以平衡兼容性、性能和风险暴露。

小块密码到底是什么？为什么企业应该关心？

分组密码将固定大小的明文块加密为密文。小块密码（使用 32 至 64 位块大小的密码）几十年来一直是主导标准。 DES、Blowfish、CAST-5 和 3DES 都属于这一类。它们是在计算资源稀缺的时代设计的，其紧凑的块大小反映了这些限制。

对于当今的企业来说，小分组密码的相关性并不是学术性的。企业系统、嵌入式设备、传统银行基础设施和工业控制系统经常使用 3DES 或 Blowfish 等密码。如果您的组织运营这些环境中的任何一个，或者与运营这些环境的合作伙伴集成，那么无论您是否意识到，您都已经处于小型分组密码生态系统中。

核心问题是密码学家所说的生日界限。使用 64 位分组密码，在使用同一密钥加密大约 32 GB 的数据后，冲突概率会上升到危险水平。在现代数据环境中，每天都有 TB 的数据流经系统，这个阈值很快就会被突破。

与小块密码相关的真正安全风险是什么？

与小块密码相关的漏洞已得到充分记录并被积极利用。最突出的攻击类别是研究人员于 2016 年披露的 SWEET32 攻击。SWEET32 证明，能够监控在 64 位分组密码（如 TLS 中的 3DES）下加密的足够流量的攻击者可以通过生日绑定冲突恢复明文。

“安全并不是要避免所有风险，而是要了解您正在接受哪些风险并针对这些风险做出明智的决定。忽略小块密码的生日限制并不是经过计算的风险；而是一种疏忽。”

除了 SWEET32 之外，小块密码还面临以下记录的风险：

块冲突攻击：当两个明文块产生相同的密文块时，攻击者可以深入了解数据段之间的关系，从而可能暴露身份验证令牌或会话密钥。

遗留协议暴露：小块密码经常出现在过时的 TLS 配置 (TLS 1.0/1.1) 中，增加了旧企业部署中的中间人风险。

密钥重用漏洞：不经常轮换加密密钥的系统会放大生日限制问题，特别是在长时间运行的会话或批量数据传输中。

合规性失败：包括 PCI-DSS 4.0、HIPAA 和 GDPR 在内的监管框架现在明确不鼓励或完全禁止在某些情况下使用 3DES，从而使企业面临审计风险。

供应链暴露：尚未更新的第三方库和供应商 API 可能会悄悄地协商小型分组密码套件，从而在您的直接控制范围之外产生漏洞。

小块密码与现代加密替代方案相比如何？

AES-128 和 AES-256 在 128 位块上运行，与 64 位密码相比，生日限制增加了四倍。实际上，在生日限制风险变得显着之前，AES 可以加密大约 340 个十亿字节，从而有效消除任何实际工作负载的冲突问题。

ChaCha20 是另一种现代替代方案，它是一种流密码，完全回避了块大小问题，并在无需 AES 加速的硬件上提供卓越的性能，使其成为移动环境和物联网部署的理想选择。 TLS 1.3 是当前传输安全的黄金标准，专门支持基于 AES-GCM 和 ChaCha20-Poly 的密码套件

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