AES 加密大文件的最佳方式（约 5GB）

Question

我的要求：

我有一个 Azure 存储帐户，其中包含两个名为 Normal 和 Encrypted 的容器。

现在 zip 文件将上传到“普通”容器中，我需要对其进行加密并将其放入“加密”容器中。

文件可以在 3GB 到 5GB 之间的任何位置。

目前，我使用了带有填充 PKCS7 的 AES CBC（我没有使用 HMAC）。 这很好用。 但是基于一些安全问题，我们发现 AES CBC 不提供完整性。

挑战：

由于 AES GCM 更安全，我正在探索如何使用 AES GCM 加密更大的文件。 如果我们以块的形式进行加密，那么对于每个块都会生成不同的 Auth Tag。 如何解决这个问题？ 因为我需要为解密团队提供密钥、IV 和授权标签来解密它。

是否很好，是否可以使用 AES GCM 加密 5GB 文件？ 如果是这样，任何人都可以通过 C# 中的一些示例代码或链接来帮助我吗？

如果 AES GCM 对此不利，那么我如何将 HMAC 实施到我的 AES CBC 代码中。 当我在处理 Azure Blob 时，我正在使用 CryptoStream 加密内容并将其写入“加密”容器。

Answer 1

AES-GCM 将提供内置身份验证（完整性）机制。 但是通过这种模式，我们只能加密有限的内容（比如说最多 1GB）。

AES-CBC 将支持通过 CryptoStream class 进行流式传输，并且可以分块加密较大的文件而不会出现任何问题。 AES-CBC 的唯一问题是它不提供完整性。 为此，我们可以添加一些额外的逻辑来实现 HMAC，尽管我们可以实现完整性。

HMAC - 创建加密内容的 SHA256 hash 并将其传递给解密团队。 解密团队需要验证这个 hash。 只有当 Hash 匹配时，解密团队才能继续对加密内容进行解密。 通过这个，解密团队可以确保加密内容不被篡改。

这里提到的重点之一是：

GCM (GHASH) 的身份验证部分比 HMAC 弱，GHASH 提供最大 128 位身份验证标签，而 HMAC 允许更长的标签（HMAC-SHA-256 将允许 256 位身份验证标签）。 此外，在某些情况下，伪造 GHASH 标签比 HMAC 更容易

因此，我选择了带有 HMAC 加密的 AES-CBC。