Rozszerzenia instrukcji SHA

Co musisz wiedzieć

Jak to działa

Pierwotne rozszerzenie udostepnia instrukcje do harmonogramowania wiadomosci (message schedule) oraz przetwarzania rund dla SHA-1 i SHA-256. Oprogramowanie nadal odpowiada za dopelnianie (padding), zarzadzanie blokami i pelna konstrukcje skrotu. SHA-256 nalezy do rodziny SHA-2, lecz SHA-512 i SHA-3 to inne algorytmy, ktorych nie nalezy wnioskowac na podstawie pierwotnego bitu funkcji.

Gdzie funkcja jest przydatna

Biblioteka haszujaca moze wybrac wyspecjalizowana procedure kompresji SHA-256, gdy rozszerzenie jest dostepne. W przypadku malych wiadomosci znaczna czesc czasu moze byc spedzana na konfiguracji i w kodzie otaczajacym, podczas gdy wieksze obciazenia zaleza rowniez od pamieci i rownoleglosci.

Jak sprawdzać obsługę i włączenie

W przypadku pierwotnego rozszerzenia SHA nalezy sprawdzic bit 29 w CPUID.07H.00H:EBX po uprzednim potwierdzeniu obslugi liscia. Nalezy zweryfikowac algorytm oraz dokladna rodzine instrukcji wymagana przez biblioteke, a nie polegac jedynie na ogolnym oznaczeniu sha prezentowanym przez narzedzie.

Należy korzystać z utrzymywanej implementacji kryptograficznej, która odpowiada za wybór funkcji, obsługę błędów i kompletny algorytm. Akceleracja sprzętowa dostarcza operacje elementarne; zarządzanie kluczami, uwierzytelnianie, reguły dotyczące nonce oraz wybór protokołu pozostają po stronie oprogramowania.

Czego ta funkcja nie określa

Istnienie instrukcji nie oznacza, ze SHA-1 nadaje sie do nowego protokolu bezpieczenstwa. Akceleracja sprzetowa nie zmienia odpornosci algorytmu na kolizje ani nie naprawia bledow w projektach niebezpiecznych protokolow. Pozniejsze rozszerzenia SHA512 maja odrebna enumeracje.

Zgodność i wydajność w praktyce

Pole funkcji nie jest certyfikacją produktu ani dowodem na to, że dana aplikacja jest bezpieczna. Wydajność zależy od wielkości wiadomości, trybu, grupowania zadań (batching) i pozostałych elementów protokołu. Należy zweryfikować faktycznego dostawcę i dbać o aktualność jego poprawek bezpieczeństwa.

Praktyczna lista kontrolna weryfikacji

1. Zanotuj dokładny model procesora lub platformy oraz wersje używanej aplikacji, systemu operacyjnego i środowiska wykonawczego. Zachowaj dokładne sformułowanie błędu lub wymagania.
2. Sprawdź dokumentację producenta dla danego modelu, a następnie zweryfikuj faktyczne możliwości i stan włączenia w środowisku, w którym działa program.
3. Porównaj każde wymaganie wybranego pliku binarnego lub backendu. Podobnie nazwana funkcja, alias lub ogólne oznaczenie technologii nie są wystarczające.
4. Upewnij się, że aplikacja wybrała zamierzoną implementację. Użyj jej udokumentowanej diagnostyki oraz obsługiwanego mechanizmu fallback, gdy wymagania nie są spełnione.
5. Wprowadzaj jednorazowo tylko jedną obsługiwaną zmianę i powtarzaj to samo obciążenie testowe. Zachowaj oryginalną konfigurację oraz dostępną ścieżkę przywracania.

Gdy funkcja jest wymieniona, lecz oprogramowanie nie może z niej skorzystać

Zacznij od elementu, w którym bezpośrednio występuje błąd. Baza danych sprzętu opisuje zarejestrowane możliwości; system operacyjny lub hipernadzorca może udostępniać inne środowisko efektywne. Błąd nieprawidłowej instrukcji (illegal instruction) wymaga także zbadania faktycznej instrukcji powodującej błąd oraz kompilacji pliku binarnego, ponieważ uszkodzenie danych lub inna nieobsługiwana instrukcja może wywołać podobny objaw.

Zainstaluj wersję aplikacji, sterownika lub środowiska wykonawczego obsługiwaną na danej platformie i w razie potrzeby użyj udokumentowanej przez producenta kompilacji bazowej lub awaryjnej. Aktualizacja oprogramowania nie może utworzyć instrukcji, której procesor fizycznie nie posiada. Modyfikacje oprogramowania układowego i zasad bezpieczeństwa powinny przebiegać zgodnie z procedurą producenta systemu i planem przywracania, a nie ogólnikowym schematem optymalizacji.

Powiązane funkcje i przydatne rozróżnienia

AES-NI · PCLMULQDQ i CLMUL · AVX2

Źródła i zakres niniejszego opisu

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · NIST Secure Hash Standard, FIPS 180-4

Te źródła definiują zachowanie architektoniczne i wymagania oprogramowania. Nie weryfikują one niezależnie każdej wartości funkcji na powiązanej stronie modelu sprzętu. W celu sprawdzenia obsługi przez model należy skorzystać z materiałów producenta na tej stronie i sprawdzić efektywną konfigurację systemu. Niniejszy artykuł nie zawiera wyników testów wydajnościowych, certyfikacji ani daty niezależnego przeglądu.

Powiązane

Te elementy są powiązane z tym artykułem. Typ jest podany przy każdym łączu.

Źródła i weryfikacja

Własność redakcyjna: Feex. Nie odnotowano daty niezależnego przeglądu. Jak prowadzimy badania.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Tomy 1 i 2 opisują wymienione rodziny instrukcji oraz CPUID; tom 3 opisuje stan, stronicowanie, VMX i mechanizmy ochrony. Dokumentacja architektury nie przesądza o obsłudze w konkretnym modelu.
• NIST Secure Hash Standard, FIPS 180-4 · Definiuje wymienione algorytmy SHA. Definicje algorytmow nie oznaczaja, ze pierwotne rozszerzenie x86 SHA przyspiesza kazdy z nich.