PCLMULQDQ і CLMUL

Што вам трэба ведаць

Як гэта працуе

Множанне без пераносу аб'ядноўвае ссунутыя бітавыя шаблоны з дапамогай XOR замест звычайных цэлалікавых пераносаў, ствараючы 128-бітны здабытак паліномаў з двух 64-бітных уваходаў. Непасрэдны аперанд (immediate) выбірае чацвярное слова (quadword) з кожнай 128-бітнай крыніцы. Рэдукцыя па модулі абранага мнагачлена з'яўляецца асобным алгарытмічным крокам.

Дзе гэта карысна

Рэалізацыя AES-GCM можа выкарыстоўваць здабыткі без пераносу для паскарэння GHASH. Правільны парадак аперандаў, байтавае прадстаўленне і рэдукцыя маюць істотнае значэнне; інструкцыя сама па сабе не рэалізуе ўсю функцыю аўтэнтыфікацыі. Іншыя паліномныя кантрольныя сумы могуць выкарыстоўваць падобныя метады са сваімі ўласнымі мнагачленамі.

Як праверыць падтрымку і актыўнасць

CPUID.01H:ECX біт 1 пералічвае класічную інструкцыю PCLMULQDQ. Правярайце асобны біт вектарнага множання без пераносу і правілы стану AVX/AVX-512 пры выкарыстанні больш шырокіх кадаванняў. Пераканайцеся, што запасны варыянт бібліятэкі захоўвае тую ж паліномную арыфметыку.

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

PCLMULQDQ не з'яўляецца звычайным цэлалікавым множаннем, інструкцыяй шыфравання AES або поўным аўтэнтыфікатарам паведамленняў. Агульная пазнака CLMUL не пацвярджае падтрымку больш шырокай VPCLMULQDQ. Час выканання і прапускная здольнасць залежаць ад рэалізацыі.

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

1. Зафіксуйце дакладную мадэль працэсара або платформы, а таксама задзейнічаныя версіі праграмы, АС і асяроддзя выканання. Захавайце дакладную фармулёўку памылкі або патрабавання.
2. Звярніцеся да дакументацыі вытворцы для гэтай канкрэтнай мадэлі, затым праверце фактычныя магчымасці і ўключаны стан у асяроддзі, дзе выконваецца праграма.
3. Супастаўце кожнае патрабаванне выбранага выканальнага файла або бэкэнда. Аналагічнай назвы функцыі, псеўданіма або агульнай назвы тэхналогіі недастаткова.
4. Пацвердзіце, што праграма выбрала патрэбную рэалізацыю. Выкарыстоўвайце яе задакументаваныя сродкі дыягностыкі і падтрымліваемы запасны варыянт, калі патрабаванні не выконваюцца.
5. 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.

Звязаныя функцыі і карысныя адрозненні

AES-NI · VAES · GFNI

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.

Звязанае

Гэтыя аб'екты звязаны з гэтым артыкулам. Тып пазначаны на кожнай спасылцы.

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.