AES-NI

Архітэктурны даведнікFeex

AES-NI - гэта пашырэнне сістэмы інструкцый x86 для раўндаў шыфравання і дэшыфравання AES, а таксама звязаных аперацый з раскладам ключоў (key schedule). Яно паскарае асобныя часткі крыптаграфічнай рэалізацыі, а не забяспечвае бяспечны пратакол цалкам.

Што вам трэба ведаць

Як гэта працуе

Інструкцыі, такія як AESENC і AESDEC, пераўтвараюць 128-бітны стан AES, у той час як асобныя формы апрацоўваюць фінальныя раўнды і дапамагаюць у разгортванні ключа. Рэалізацыя AES выбірае колькасць і паслядоўнасць раўндаў для сваёй даўжыні ключа. Самі па сабе гэтыя інструкцыі не выбіраюць рэжым, не вылучаюць аднаразовыя лікі (nonces), не аўтэнтыфікуюць паведамленні і не абараняюць захаваныя ключы.

Дзе гэта карысна

Падтрымліваемая крыптаграфічная бібліятэка можа выконваць дыспетчарызацыю на AES-NI для падтрымліваемага рэжыму AES. Для AES-GCM таксама патрабуецца апрацоўка аўтэнтыфікацыі, якая часта паскараецца з дапамогай множання без пераносу (carry-less multiplication). Узгадненне пратакола, структура запісаў і даўжыня паведамлення ўплываюць на выніковую скразную прадукцыйнасць.

Як праверыць падтрымку і актыўнасць

CPUID.01H:ECX біт 25 паказвае на класічны AES-NI. Асяроддзе выканання павінна кіраваць станам XMM. Правярайце патрабаванні да VAES і вектарнага стану асобна для больш шырокіх рэалізацый VEX або EVEX, і выкарыстоўвайце падтрымліваемыя сродкі дыспетчарызацыі крыптаграфічнай бібліятэкі.

Выкарыстоўвайце падтрымліваемую крыптаграфічную рэалізацыю, якая бярэ на сябе выбар функцый, апрацоўку збояў і выкананне поўнага алгарытму. Апаратнае паскарэнне дае прымітывы; кіраванне ключамі, аўтэнтыфікацыя, правілы выкарыстання nonce і выбар пратакола застаюцца задачамі праграмнага забеспячэння.

Чаго гэта функцыя не гарантуе

Падтрымка AES-NI не з'яўляецца сертыфікацыяй бяспекі, вердыктам адсутнасці шкоднасных праграм або гарантыяй абароны ад пабочных каналаў у навакольным кодзе. AES - гэта не SHA. VAES вызначаецца асобна, і госць можа хаваць AES-NI, нават калі хост падтрымлівае яго.

Сумяшчальнасць і прадукцыйнасць на практыцы

Поле функцыі не з'яўляецца сертыфікацыяй прадукту або доказам таго, што канкрэтная праграма бяспечная. Прадукцыйнасць залежыць ад памераў паведамленняў, рэжыму, пакетавання і астатняй часткі пратакола. Праверце фактычнага пастаўшчыка рашэння і рэгулярна абнаўляйце яго патчы бяспекі.

Практычны чэк-ліст для праверкі

Зафіксуйце дакладную мадэль працэсара або платформы, а таксама задзейнічаныя версіі праграмы, АС і асяроддзя выканання. Захавайце дакладную фармулёўку памылкі або патрабавання.
Звярніцеся да дакументацыі вытворцы для гэтай канкрэтнай мадэлі, затым праверце фактычныя магчымасці і ўключаны стан у асяроддзі, дзе выконваецца праграма.
Супастаўце кожнае патрабаванне выбранага выканальнага файла або бэкэнда. Аналагічнай назвы функцыі, псеўданіма або агульнай назвы тэхналогіі недастаткова.
Пацвердзіце, што праграма выбрала патрэбную рэалізацыю. Выкарыстоўвайце яе задакументаваныя сродкі дыягностыкі і падтрымліваемы запасны варыянт, калі патрабаванні не выконваюцца.
Уносьце па адным падтрымліваемым змяненні за раз і паўтарайце тую ж нагрузку. Захоўвайце зыходную канфігурацыю і магчымасць адкату.

Калі функцыя пазначана, але праграмнае забеспячэнне не можа яе выкарыстоўваць

Пачніце з канкрэтнага кампанента, які выклікае збой. Апаратная база даных апісвае зафіксаваныя магчымасці; аперацыйная сістэма або гіпервізар могуць прадастаўляць іншае фактычнае асяроддзе. Памылка недапушчальнай інструкцыі (illegal instruction) таксама патрабуе даследавання канкрэтнай інструкцыі, якая выклікала збой, і зборкі бінарнага файла, паколькі пашкоджанне даных або іншая непадтрымліваемая інструкцыя могуць выклікаць аналагічны сімптом.

Усталюйце версію праграмы, драйвера або асяроддзя выканання, якая падтрымліваецца для дадзенай платформы, і пры неабходнасці выкарыстоўвайце задакументаваную вытворцам базавую або запасную зборку. Абнаўленне ПЗ не можа стварыць інструкцыю, якой няма ў працэсары. Змяненні ў мікрапраграме (firmware) і палітыках бяспекі павінны адпавядаць працэдурам вытворцы сістэмы і плану аднаўлення, а не агульным рэцэптам аптымізацыі.

Крыніцы і межы прымянення гэтага тлумачэння

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual

Гэтыя даведнікі вызначаюць архітэктурныя паводзіны і патрабаванні да праграмнага забеспячэння. Яны не пацвярджаюць незалежна кожнае значэнне функцыі на звязанай старонцы мадэлі абсталявання. Для праверкі падтрымкі мадэллю выкарыстоўвайце даныя вытворцы на адпаведнай старонцы і правярайце фактычную канфігурацыю сістэмы. Гэты артыкул не змяшчае вынікаў тэсціравання (benchmark), сертыфікацыі або даты незалежнага агляду.

Крыніцы і праверка

Рэдакцыйная прыналежнасць: Feex. Дата незалежнай праверкі не зафіксавана. Як мы даследуем.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Тамы 1 і 2 апісваюць названыя сямействы інструкцый і CPUID; Том 3 апісвае стан, старонкавую арганізацыю памяці, VMX і элементы кіравання абаронай. Архітэктурная дакументацыя не пацвярджае падтрымку канкрэтнай мадэлі.

Ці быў гэты артыкул карысным?

Дастаткова адказаць "так" або "не". Выберыце прычыну, калі хочаце, або дадайце кароткую нататку.