Расширения инструкций SHA

Что необходимо знать

Как это работает

Оригинальное расширение предоставляет инструкции для расписания сообщений и обработки раундов для SHA-1 и SHA-256. Программное обеспечение по-прежнему выполняет дополнение, управление блоками и полное построение хэша. SHA-256 относится к семейству SHA-2, но SHA-512 и SHA-3 имеют другие алгоритмы, и их поддержка не должна выводиться из оригинального бита функции.

Области применения

Библиотека хэширования может выбирать специализированную процедуру сжатия SHA-256, когда расширение доступно. Небольшие сообщения могут тратить значительное время на подготовку и сопутствующий код, в то время как более крупные нагрузки также зависят от памяти и параллелизма.

Как проверить поддержку и активацию

Для оригинального расширения SHA проверьте бит 29 в CPUID.07H.00H:EBX после проверки поддержки подстраницы. Проверяйте алгоритм и точное семейство инструкций, запрашиваемое библиотекой, а не просто общую метку sha, отображаемую утилитой.

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

Наличие инструкции не делает SHA-1 пригодным для нового протокола безопасности. Аппаратное ускорение не меняет устойчивость алгоритма к коллизиям и не устраняет ошибки в небезопасном дизайне протокола. Более поздние расширения SHA512 перечисляются отдельно.

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

AES-NI · PCLMULQDQ и CLMUL · AVX2

Источники и границы применимости пояснения

Руководство разработчика программного обеспечения для архитектур Intel 64 и IA-32 · Стандарт NIST Secure Hash Standard, FIPS 180-4

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.
• Стандарт NIST Secure Hash Standard, FIPS 180-4 - Определяет указанные алгоритмы SHA. Определения алгоритмов не означают, что исходное расширение инструкций x86 SHA ускоряет каждый из них.