PCLMULQDQ and CLMUL

Що потрібно знати

Як це працює

Множення без перенесення об'єднує зсунуті бітові шаблони за допомогою XOR замість звичайних цілочисельних перенесень, створюючи 128-розрядний поліноміальний добуток із двох 64-розрядних вхідних значень. Безпосереднє значення (immediate) вибирає четверне слово з кожного 128-розрядного джерела. Редукція за модулем обраного многочлена є окремим алгоритмічним кроком.

Де це корисно

Реалізація AES-GCM може використовувати добутки без перенесення для прискорення GHASH. Правильний порядок операндів, представлення байтів і редукція мають вирішальне значення; сама по собі інструкція не реалізує всю функцію автентифікації. Інші поліноміальні контрольні суми можуть використовувати подібні техніки зі своїми власними многочленами.

Як перевірити підтримку та активацію

CPUID.01H:ECX біт 1 перелічує класичну інструкцію PCLMULQDQ. Перевірте окремий біт векторного множення без перенесення та правила стану AVX/AVX-512 під час використання ширших кодувань. Переконайтеся, що резервна реалізація бібліотеки зберігає таку ж поліноміальну арифметику.

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

PCLMULQDQ не є звичайним цілочисельним множенням, інструкцією шифрування AES або повним автентифікатором повідомлень. Загальна мітка CLMUL не підтверджує підтримку ширшого VPCLMULQDQ. Час виконання та пропускна здатність залежать від реалізації.

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.

Пов'язані функції та корисні відмінності

AES-NI · VAES · GFNI

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.

Пов'язане

Ці сутності пов'язані з цією статтею. Тип вказується для кожного посилання.

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.