Перейти до вмісту

AES-NI

Архітектурний довідникFeex

AES-NI це розширення інструкцій x86 для раундів шифрування та розшифрування AES і пов'язаної роботи з розкладом ключів. Воно прискорює окремі частини криптографічної реалізації, а не надає повністю готовий безпечний протокол.

Що потрібно знати

AES-NI це розширення інструкцій x86 для раундів шифрування та розшифрування AES і пов'язаної роботи з розкладом ключів. Воно прискорює окремі частини криптографічної реалізації, а не надає повністю готовий безпечний протокол.

Як це працює

Такі інструкції, як AESENC і AESDEC, перетворюють 128-бітний стан AES, тоді як окремі форми обробляють фінальні раунди та допомагають у розширенні ключів. Реалізація AES самостійно вибирає кількість і порядок раундів для своєї довжини ключа. Інструкції самі по собі не обирають режим, не виділяють одноразові номери (nonce), не автентифікують повідомлення та не захищають збережені ключі.

Де це корисно

Підтримувана криптографічна бібліотека може диспетчеризувати виклики до AES-NI для підтримуваного режиму AES. AES-GCM також потребує обробки автентифікації, яка часто прискорюється за допомогою множення без урахування переносу. Узгодження протоколу, структура записів і довжина повідомлень впливають на наскрізну продуктивність.

Як перевірити підтримку та активацію

CPUID.01H:ECX біт 25 вказує на класичний AES-NI. Середовище виконання має керувати станом XMM. Перевіряйте вимоги до VAES і векторного стану окремо для ширших реалізацій VEX або EVEX і використовуйте підтримувані засоби диспетчеризації криптографічної бібліотеки.

Використовуйте підтримувану криптографічну реалізацію, яка бере на себе вибір функцій, обробку умов збоїв і повний алгоритм. Апаратне прискорення надає примітиви; керування ключами, автентифікація, правила щодо nonce і вибір протоколу залишаються завданням програмного забезпечення.

Чого ця функція не гарантує

Підтримка AES-NI не є сертифікатом безпеки, висновком щодо шкідливого ПЗ чи гарантією захисту від атак через сторонні канали в навколишньому коді. AES це не SHA. VAES перелічується окремо, і гостьова система може приховувати AES-NI, навіть якщо хост має цю підтримку.

Сумісність і продуктивність на практиці

Поле функції не є сертифікацією продукту або доказом того, що певна програма безпечна. Продуктивність залежить від розмірів повідомлень, режиму, пакетування та решти компонентів протоколу. Перевіряйте фактичного постачальника та своєчасно встановлюйте його оновлення безпеки.

Практичний контрольний список для верифікації

  1. Зафіксуйте точну модель процесора або платформи, а також версії використовуваної програми, ОС і середовища виконання. Збережіть точне формулювання фактичної помилки або вимоги.
  2. Звіртеся з документацією виробника для цієї точної моделі, потім перевірте фактичні можливості та стан активації в середовищі, де виконується програма.
  3. Порівняйте кожну вимогу вибраного двійкового файлу або бекенда. Схожої назви функції, псевдоніма чи загального позначення технології недостатньо.
  4. Переконайтеся, що програма вибрала призначену реалізацію. Використовуйте її задокументовані засоби діагностики та підтримуваний резервний варіант, якщо вимоги не виконуються.
  5. Вносьте по одній підтримуваній зміні за раз і повторюйте те саме робоче навантаження. Зберігайте оригінальну конфігурацію та можливість відновлення.

Якщо функція вказана, але програмне забезпечення не може її використати

Почніть із компонента, у якому саме стався збій. База даних обладнання описує зафіксовані можливості; операційна система або гіпервізор можуть надавати інше фактичне середовище. Помилка неприпустимої інструкції також потребує дослідження фактичної інструкції, що викликала збій, і двійкової збірки, оскільки пошкодження даних або непов'язана непідтримувана інструкція можуть викликати схожий симптом.

Встановіть версію програми, драйвера або середовища виконання, яка підтримується для цієї конкретної платформи, і за потреби використовуйте задокументовану постачальником базову або резервну збірку. Оновлення програмного забезпечення не може створити інструкцію, якої немає в процесорі. Зміни у прошивці та політиках безпеки повинні відповідати процедурі виробника системи та плану відновлення, а не загальним рецептам оптимізації.

Джерела та межі застосування цього пояснення

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

Ці довідкові матеріали визначають архітектурну поведінку та вимоги до програмного забезпечення. Вони не перевіряють незалежно кожне значення функції на сторінці пов'язаної моделі обладнання. Щодо підтримки моделі використовуйте дані виробника на цій сторінці та перевіряйте фактичну конфігурацію системи. Ця стаття не містить бенчмарків, сертифікації чи дат незалежного огляду.

Джерела та верифікація

Власник авторських прав: Feex. Дата незалежної перевірки не зафіксована. Як ми проводимо дослідження.

  • Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Томи 1 і 2 описують зазначені сімейства інструкцій і CPUID; Том 3 описує стан, сторінкову організацію пам'яті, VMX і засоби захисту. Документація з архітектури не підтверджує підтримку для конкретної моделі.

Чи була ця стаття корисною?

Достатньо відповісти "так" або "ні". За бажанням виберіть причину або додайте коротку примітку.

Чи була ця стаття корисною?