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SHA 指令擴充

架構參考資料Feex

亦稱為 SHA

原始的 x86 SHA 延伸指令集可加速 SHA-1 與 SHA-256 所使用的特定操作。通用的 SHA 功能標籤並不代表硬體支援每一種 SHA 演算法。

您需要瞭解的資訊

原始的 x86 SHA 延伸指令集可加速 SHA-1 與 SHA-256 所使用的特定操作。通用的 SHA 功能標籤並不代表硬體支援每一種 SHA 演算法。

運作方式

原始延伸指令集為 SHA-1 與 SHA-256 提供了訊息排程與回合處理指令。軟體仍須負責填補（padding）、區塊管理以及完整的雜湊結構建構。SHA-256 屬於 SHA-2，但 SHA-512 與 SHA-3 具有不同的演算法，絕不能從原始功能位元直接推斷其支援性。

適用場景

雜湊程式庫可在該延伸指令集可用時選用專門的 SHA-256 壓縮常式。處理小型訊息時，相當多的時間可能會耗費在設定與周圍程式碼上，而較大的工作負載則同樣取決於記憶體與平行處理能力。

如何檢查支援與啟用狀態

針對原始 SHA 延伸指令集，請在驗證 leaf 支援後檢查 CPUID.07H.00H:EBX 第 29 位元。請確認程式庫所要求的演算法與確切指令系列，而非僅看公用程式顯示的通用 sha 標籤。

請使用維護良好的密碼學實作，以妥善處理功能選擇、失敗狀況以及完整的演算法。硬體加速提供原語；金鑰管理、身分驗證、Nonce 規則和通訊協定選擇仍屬軟體層級的職責。

該功能未涵蓋的範疇

指令的存在並不意味著 SHA-1 適用於新的安全性協定。硬體加速不會改變演算法的抗碰撞性，也無法修補不安全的協定設計。後續的 SHA512 延伸指令集具有獨立的列舉。

實務中的相容性與效能

功能欄位並非產品認證，亦非特定應用程式具備安全性的實證。效能取決於訊息大小、模式、批次處理和通訊協定的其餘部分。請確認實際提供者並使其安全更新保持最新狀態。

實用驗證檢查清單

  1. 記錄所涉及的確切處理器或平台型號，以及應用程式、OS 和執行階段版本。保留實際錯誤或需求的確切措辭。
  2. 檢查該確切型號的原廠參考資料，然後在程式執行的環境中檢查有效功能和啟用狀態。
  3. 比對所選二進位檔或後端的所有需求。僅憑名稱相似的功能、別名或廣泛的技術標籤是不夠的。
  4. 確認應用程式已選擇預期的實作方式。當需求未獲滿足時，請使用其記載的診斷工具和受支援的後備機制。
  5. 一次進行一項受支援的變更，並重複執行相同的負載。隨時保留原始設定和復原途徑。

如果列出該功能但軟體無法使用

從確切發生失敗的元件著手。硬體資料庫描述的是記錄的硬體能力；作業系統或 Hypervisor 可能呈現不同的有效環境。非法指令錯誤同樣需要調查實際出錯的指令和二進位建置版本，因為損毀或無關的不受支援指令也可能產生類似的症狀。

安裝適用於該確切平台的受支援應用程式、驅動程式或執行階段版本，並在需要時使用廠商記載的基準建置版本或後備建置版本。軟體更新無法無中生有地創造處理器所缺乏的指令。韌體與安全性原則的變更應遵循系統製造商的程序和復原計劃，而非泛用的最佳化偏方。

本說明的來源與範圍

Intel 64 和 IA-32 架構軟體開發者手冊 · NIST 安全雜湊標準，FIPS 180-4

這些參考資料確立了架構行為和軟體需求。它們不會獨立驗證連結硬體型號頁面上的每個功能數值。有關型號支援，請使用該頁面的製造商實證並檢查有效系統組態。本文不提供效能基準測試、認證或獨立審查日期。

來源與驗證

編輯權限：Feex。未記錄獨立審查日期。 我們的研究方式.

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