纸基OTP和MAC

Question

考虑以下基于OTP的论文

1. 明文有11个可能的符号0-10。
2. C_i = M_i + K_i\ mod\ 11。
3. K_i来自一个预先共享的密钥材料，从来没有重用过。

如何在其中引入数据完整性/ MAC，可以用笔纸来计算。

Answer 1

使用SHA3-224 HMAC.

定义一个安全参数\kappa，并且双方都会消耗大量的K_i键控材料。基于纸张的OTP可能会比基于TCP的协议选择更小的参数。

计算并将HMAC结果的\kappa前缀附加到消息中，编码为基本11位数字。

如上面所示发送C_i消息。

接收器计算HMAC并验证前缀是否匹配。

编辑

...which可以用笔和纸来计算。

哦哦。有个新的皱纹。

定义一个新的安全参数D，要发送的检查位数。

定义一个基本B。最自然的情况是11，但为了人类的方便，我们可以选择10。一些抛出九程序可能会激发使用9。

查找各种M_i数字( \mod B )的运行总数，并在每个M_i下面写下数字。

将最终的D这样的数字附加到消息中。

如OP所描述的那样，传输此增广消息。请注意，每个检查数字都受其自己的K_i保护。

接收者执行相同的步骤进行验证。

观察:在这个“for”下，Mallet有更好的机会不被察觉地破坏原始消息的最终D字符之一，特别是如果他想破坏它的最终字符。

补救措施:在“consume”中，使用D键控材料的K_i字符，并在过程开始时将这些字符附加到原始消息中，因此，我们将发送一个字符的校验和，这些字符既不为收件人所知，也为收件人所知。

假设“键控材料很便宜”，例如，我们愿意使用200个字符的K_i发送长度为100的消息。我们能用它来提高健壮性吗？假设"D是小的“，即D < \sqrt{ |M| }，其中|M|是消息的长度。

第二个观察:人类是容易犯错误的。有时我们把算术错误记下来。我们能救出爱丽丝不小心弄错的信息的一部分吗？

补救措施:从消息的末尾开始，释放D消息块。大多数将具有同等的大小；前几个可能短于一个。独立计算和传输每块校验和。

此时我还想发送“不止一封”(多少封？)组合校验和数字，用于总结单个发送的校验和。也许是为了赔率，一个是为了平分？或者一棵树传送八个校验和，然后四个对和，然后两个校验和，最后是主校验和？

基于“易错性”方面，我们的校验和预算中可能会有一部分用于计算/传输反向消息字符的校验和？