ConstantTimeByteEq 如何工作？

Question

在 Go 的密码库中，我找到了这个函数ConstantTimeByteEq。它有什么作用，它是如何工作的？// ConstantTimeByteEq returns 1 if x == y and 0 otherwise.func ConstantTimeByteEq(x, y uint8) int {    z := ^(x ^ y)    z &= z >> 4    z &= z >> 2    z &= z >> 1    return int(z)}

Answer 1

x ^ yis x XOR y，其中参数不同时结果为 1，参数相同时结果为 0：

x            = 01010011

y            = 00010011

x ^ y        = 01000000

^(x ^ y) 否定这一点，即，当参数不同时得到 0，否则为 1：

^(x ^ y)     = 10111111 => z

然后我们开始z向右移动以自己屏蔽它的位。移位用零位填充数字的左侧：

z >> 4       = 00001011

为了将任何零传播z到结果中，开始 AND 运算：

z            = 10111111

z >> 4       = 00001011

z & (z >> 4) = 00001011

还折叠新值以将任何零向右移动：

z            = 00001011

z >> 2       = 00000010

z & (z >> 2) = 00000010

进一步折叠到最后一点：

z            = 00000010

z >> 1       = 00000001

z & (z >> 1) = 00000000

另一方面，如果您x == y最初有，它是这样的：

z            = 11111111

z (& z >> 4) = 00001111

z (& z >> 2) = 00000011

z (& z >> 1) = 00000001

所以当 时它真的返回 1 x == y，否则返回0。

通常，如果 x 和 y 都为零，则比较所需的时间比其他情况少。此函数试图使所有调用都花费相同的时间，而不管其输入的值如何。这样，攻击者就不能使用基于时间的攻击。

Answer 2

它完全按照文档说的做：它检查 x 和 y 是否相等。从功能的角度来看，它非常x == y简单。

这样做x == y在这个隐蔽位摆弄路防止定时侧攻击算法：一个x == y可被编译到代码执行得更快，如果x = y和较慢如果X = Y（或反过来）由于在CPU的分支预测！。攻击者可以使用它来了解有关加密例程处理的数据的一些信息，从而危及安全性。