散射列表密碼API¶

簡介¶

散射列表密碼API 將頁向量（散射列表）作為引數，並直接在頁上操作。在某些情況下（例如 ECB 模式的密碼演算法），這將允許頁在原地加密，無需複製。

這種設計的最初目標之一是方便地支援 IPsec，以便處理可以應用於分頁的 skb，而無需線性化。

詳情¶

最底層是演算法，它們動態地向 API 註冊。

“變換”是使用者例項化的物件，它們維護狀態，處理所有的實現邏輯（例如操作頁向量），併為底層演算法提供抽象。然而，在使用者層面，它們非常簡單。

從概念上講，API 的分層結構如下所示

[transform api]  (user interface)
[transform ops]  (per-type logic glue e.g. cipher.c, compress.c)
[algorithm api]  (for registering algorithms)

這種想法是為了使使用者介面和演算法註冊API非常簡單，同時對兩者隱藏核心邏輯。許多來自現有API（如 Cryptoapi 和 Nettle）的優秀思想已被採納用於此。

該 API 目前支援五種主要的變換型別：AEAD (帶有關聯資料的認證加密)、塊密碼、密碼、壓縮器和雜湊。

請注意，“塊密碼”多少有些用詞不當。實際上，它旨在支援所有密碼，包括流密碼。“塊密碼”和“密碼”之間的區別在於，後者僅對一個塊進行操作，而前者可以對任意量的資料進行操作，但須符合塊大小要求（即，非流密碼只能處理塊的倍數）。

以下是使用此 API 的一個示例

#include <crypto/hash.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/scatterlist.h>

struct scatterlist sg[2];
char result[128];
struct crypto_ahash *tfm;
struct ahash_request *req;

tfm = crypto_alloc_ahash("md5", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
if (IS_ERR(tfm))
        fail();

/* ... set up the scatterlists ... */

req = ahash_request_alloc(tfm, GFP_ATOMIC);
if (!req)
        fail();

ahash_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
ahash_request_set_crypt(req, sg, result, 2);

if (crypto_ahash_digest(req))
        fail();

ahash_request_free(req);
crypto_free_ahash(tfm);

許多實際示例可在迴歸測試模組 (tcrypt.c) 中找到。

開發者須知¶

變換隻能在使用者上下文（user context）中分配，並且密碼學方法只能從軟中斷（softirq）和使用者上下文呼叫。對於具有 setkey 方法的變換，它也應該只從使用者上下文呼叫。

當將此 API 用於密碼演算法時，如果每個散射列表包含的資料是密碼演算法塊大小（通常為 8 位元組）的倍數，效能將達到最佳。這可以避免在非對齊的頁片段邊界之間進行任何複製。

新增新演算法¶

提交新演算法以供納入時，一個強制性要求是必須包含來自已知來源（最好是標準）的至少幾個測試向量。

優先選擇轉換現有的知名程式碼，因為它更有可能經過審查並被廣泛測試。如果提交來自 LGPL 來源的程式碼，請考慮將許可證更改為 GPL（參見 LGPL 的第 3 節）。

提交的演算法也必須普遍無專利（例如，IDEA 直到大約 2011 年才會被納入主線），並且應基於公認的標準和/或經過適當的同行評審。

另請檢查可能與特定演算法使用相關的任何 RFC，以及一般應用說明，例如 RFC2451 (“ESP CBC 模式密碼演算法”)。

最好避免使用大量宏，而是使用行內函數，因為 gcc 在內聯方面做得很好，而過度使用宏可能會在某些平臺上導致編譯問題。

另請檢視下面列出的網站上的 TODO 列表，以瞭解人們可能已經在做什麼。

錯誤¶

將錯誤報告發送至: linux-crypto@vger.kernel.org
抄送: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>, David S. Miller <davem@redhat.com>

作者¶

James Morris
David S. Miller
Herbert Xu

致謝¶

以下人員在 API 開發過程中提供了寶貴的反饋

Alexey Kuznetzov

Rusty Russell

Herbert Valerio Riedel

Jeff Garzik

Michael Richardson

Andrew Morton

Ingo Oeser

Christoph Hellwig

此 API 的部分內容源自以下專案

Kerneli Cryptoapi (http://www.kerneli.org/)

Alexander Kjeldaas

Herbert Valerio Riedel

Kyle McMartin

Jean-Luc Cooke

David Bryson

Clemens Fruhwirth

Tobias Ringstrom

Harald Welte

和；

Nettle (https://www.lysator.liu.se/~nisse/nettle/)

Niels Möller

密碼演算法的原始開發者

Dana L. How (DES)

Andrew Tridgell and Steve French (MD4)

Colin Plumb (MD5)

Steve Reid (SHA1)

Jean-Luc Cooke (SHA256, SHA384, SHA512)

Kazunori Miyazawa / USAGI (HMAC)

Matthew Skala (Twofish)

Dag Arne Osvik (Serpent)

Brian Gladman (AES)

Kartikey Mahendra Bhatt (CAST6)

Jon Oberheide (ARC4)

Jouni Malinen (Michael MIC)

NTT(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) (Camellia)

SHA1 演算法貢獻者

Jean-Francois Dive

DES 演算法貢獻者

Raimar Falke
Gisle Sælensminde
Niels Möller

Blowfish 演算法貢獻者

Herbert Valerio Riedel
Kyle McMartin

Twofish 演算法貢獻者

Werner Koch
Marc Mutz

SHA256/384/512 演算法貢獻者

Andrew McDonald
Kyle McMartin
Herbert Valerio Riedel

AES 演算法貢獻者

Alexander Kjeldaas
Herbert Valerio Riedel
Kyle McMartin
Adam J. Richter
Fruhwirth Clemens (i586)
Linus Torvalds (i586)

CAST5 演算法貢獻者

TEA/XTEA 演算法貢獻者

Aaron Grothe
Michael Ringe

Khazad 演算法貢獻者

Aaron Grothe

Whirlpool 演算法貢獻者

Aaron Grothe
Jean-Luc Cooke

Anubis 演算法貢獻者

Aaron Grothe

Tiger 演算法貢獻者

Aaron Grothe

VIA PadLock 貢獻者

Michal Ludvig

Camellia 演算法貢獻者

NTT(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) (Camellia)

通用 scatterwalk 程式碼，由 Adam J. Richter <adam@yggdrasil.com> 提供

請將任何致謝更新或更正傳送至：Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>

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