为什么我们需要一个恒定时间*单字节*比较函数？

Question

查看 Go 标准库，有一个ConstantTimeByteEq函数，如下所示：

func ConstantTimeByteEq(x, y uint8) int {

    z := ^(x ^ y)

    z &= z >> 4

    z &= z >> 2

    z &= z >> 1

    return int(z)

}

现在，我理解需要进行恒定时间字符串（数组等）比较，因为常规算法可能会在第一个不相等元素之后短路。但是在这种情况下，两个固定大小整数的常规比较不是已经在 CPU 级别进行了恒定时间操作吗？

Answer 1

不必要。并且很难说编译器在进行优化后会发出什么。对于高级别的“比较一个字节”，您最终可能会得到不同的机器代码。在侧信道中泄漏一点点可能会将您的加密从“基本上无法破解”更改为“希望不值得破解所需的钱”。

Answer 2

如果调用该函数的代码根据结果立即分支，则使用常量时间方法不会提供太多额外的安全性。另一方面，如果要在一堆不同的字节对上调用该函数，保持结果的运行总数，并且仅根据最终结果进行分支，那么外部窥探者可能能够确定最后分支被采用，但不知道是哪个先前的字节比较负责它。话虽如此，我不确定在大多数用例中我是否看到了将方法的输出提炼为 0 或 1 的麻烦的很多优点；简单地保持运行记录notEqual = (A0 ^ B0); notEqual |= (A1 ^ B1); notEqual |= (A2 ^ B2); ...将达到相同的效果并且速度更快。