AES-NI

Что необходимо знать

Как это работает

Такие инструкции, как AESENC и AESDEC, преобразуют 128-битное состояние AES, в то время как отдельные формы инструкций обрабатывают финальные раунды и помогают в расширении ключа. Реализация AES сама выбирает количество и порядок раундов для заданной длины ключа. Инструкции сами по себе не выбирают режим, не генерируют одноразовые номера (nonce), не аутентифицируют сообщения и не защищают сохраненные ключи.

Области применения

Поддерживаемая криптографическая библиотека может задействовать AES-NI для совместимого режима AES. Режим AES-GCM также требует операций аутентификации, которые часто ускоряются с помощью умножения без переноса. Согласование протокола, структура записей и длина сообщений влияют на общую сквозную производительность.

Как проверить поддержку и активацию

Бит 25 в CPUID.01H:ECX указывает на стандартную поддержку AES-NI. Среда выполнения должна поддерживать управление состоянием XMM. Требования к VAES и состоянию векторных регистров для более широких реализаций VEX или EVEX следует проверять отдельно, используя поддерживаемые механизмы диспетчеризации криптографической библиотеки.

Используйте поддерживаемую криптографическую библиотеку, которая берет на себя выбор инструкций, обработку сбойных состояний и полное исполнение алгоритма. Аппаратное ускорение предоставляет только примитивы; управление ключами, аутентификация, правила работы с nonce и выбор протокола остаются задачами программного обеспечения.

Чего не гарантирует данная функция

Поддержка AES-NI не является сертификацией безопасности, подтверждением отсутствия вредоносного ПО или гарантией защиты от атак по сторонним каналам в окружающем коде. AES - это не SHA. Поддержка VAES определяется отдельно, а гостевая система может скрывать AES-NI, даже если эта функция присутствует на хосте.

Совместимость и производительность на практике

Поле с указанием функции не является сертификатом продукта или доказательством того, что конкретное приложение безопасно. Производительность зависит от размеров сообщений, режима, пакетирования и остальных частей протокола. Проверяйте фактического поставщика библиотеки и своевременно устанавливайте его обновления безопасности.

Практический чек-лист для проверки

1. Зафиксируйте точную модель процессора или платформы, а также задействованные версии приложения, ОС и среды выполнения. Сохраните точную формулировку возникшей ошибки или требования.
2. Сверьтесь со справочными материалами производителя для этой точной модели, затем проверьте действующую поддержку и состояние активации в окружении, где выполняется программа.
3. Сопоставьте каждое требование выбранного бинарного файла или бэкенда. Похожего названия функции, псевдонима или общего маркетингового обозначения технологии недостаточно.
4. Убедитесь, что приложение выбрало предполагаемую реализацию. Используйте его документированные средства диагностики и поддерживаемый резервный код при несоблюдении требований.
5. Вносите по одному поддерживаемому изменению за раз и повторяйте ту же рабочую нагрузку. Сохраняйте исходную конфигурацию и возможность отката.

Если функция указана в списке, но ПО не может ее использовать

Начните с точного сбойного компонента. База данных оборудования описывает зафиксированные возможности; операционная система или гипервизор могут предоставлять иное фактическое окружение. Ошибка недопустимой инструкции также требует анализа конкретной сбойной команды и сборки бинарного файла, так как повреждение данных или сторонняя неподдерживаемая инструкция могут вызывать аналогичный симптом.

Установите версию приложения, драйвера или среды выполнения, поддерживаемую для данной платформы, и при необходимости используйте документированную производителем базовую или резервную сборку. Обновление ПО не может создать инструкцию, отсутствующую в процессоре. Изменения микрокода и политик безопасности должны выполняться по процедуре производителя системы и с планом восстановления, а не по общим шаблонам оптимизации.

Связанные функции и полезные различия

VAES · PCLMULQDQ и CLMUL · Расширения инструкций SHA · Hardware RNG

Источники и границы применимости пояснения

Руководство разработчика программного обеспечения для архитектур Intel 64 и IA-32

Эти материалы определяют архитектурное поведение и требования к программному обеспечению. Они не подтверждают независимо каждое значение параметров на странице конкретной модели оборудования. Для проверки поддержки моделью используйте данные производителя на этой странице и проверяйте действующую конфигурацию системы. Данная статья не содержит результатов тестов производительности, сертификатов или дат независимых обзоров.

Связанное

Эти объекты связаны с данной статьей. Тип указан у каждой ссылки.

Источники и проверка

Редакционная принадлежность: Feex. Дата независимой проверки не зарегистрирована. Как мы проводим исследования.

• Руководство разработчика программного обеспечения для архитектур Intel 64 и IA-32 · Тома 1 и 2 описывают указанные семейства инструкций и CPUID; том 3 описывает управление состоянием, страничную адресацию, VMX и средства защиты. Архитектурная документация не определяет факт поддержки конкретной моделью.