散列表加密 API¶

简介¶

散列表加密 API 使用页面向量（散列表）作为参数，并直接在页面上工作。在某些情况下（例如 ECB 模式密码），这将允许对页面进行就地加密，而无需复制。

此设计的最初目标之一是易于支持 IPsec，以便可以对分页的 skb 应用处理，而无需线性化。

详细信息¶

最低级别是算法，它们在 API 中动态注册。

“转换”是用户实例化的对象，它们维护状态，处理所有实现逻辑（例如，操作页面向量）并提供对底层算法的抽象。但是，在用户级别，它们非常简单。

从概念上讲，API 分层如下所示

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

这个想法是使用户界面和算法注册 API 非常简单，同时对两者隐藏核心逻辑。现有的 API（如 Cryptoapi 和 Nettle）中的许多好想法都已为此进行了调整。

该 API 目前支持五种主要类型的转换：AEAD（带有关联数据的身份验证加密）、分组密码、密码、压缩器和哈希。

请注意，“分组密码”在某种程度上是一种用词不当。实际上，它旨在支持包括流密码在内的所有密码。“分组密码”和“密码”之间的区别在于，后者仅对一个块进行操作，而前者可以对任意数量的数据进行操作，但受限于块大小要求（即，非流密码只能处理块的倍数）。

这是一个如何使用 API 的示例

#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);

回归测试模块 (tcrypt.c) 中提供了许多实际示例。

开发者注意事项¶

转换只能在用户上下文中分配，并且只能从软中断和用户上下文中调用加密方法。对于具有 setkey 方法的转换，也应仅从用户上下文中调用它。

当使用 API 进行密码时，如果每个散列表包含的数据是密码块大小（通常为 8 个字节）的倍数，则性能将达到最佳。这可以防止在未对齐的页面片段边界之间进行任何复制。

添加新算法¶

当提交要包含的新算法时，强制性要求是至少包含一些来自已知来源（最好是标准）的测试向量。

首选转换现有的知名代码，因为它更有可能经过审查和广泛测试。如果从 LGPL 来源提交代码，请考虑将许可证更改为 GPL（请参阅 LGPL 的第 3 节）。

提交的算法还必须通常没有专利（例如，IDEA 在 2011 年左右之前不会包含在主线中），并且基于公认的标准和/或已经过适当的同行评审。

还要检查可能与特定算法的使用相关的任何 RFC，以及 RFC2451（“ESP CBC 模式密码算法”）等一般应用说明。

最好避免使用大量的宏，而改用内联函数，因为 gcc 在内联方面做得很好，而过度使用宏可能会在某些平台上导致编译问题。

还要查看下面列出的网站上的 TODO 列表，看看是否有人可能已经在从事这项工作。

错误¶

将错误报告发送至: 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

贡献¶

以下人员在 API 开发过程中提供了宝贵的反馈

Alexey Kuznetzov

Rusty Russell

Herbert Valerio Riedel

Jeff Garzik

Michael Richardson

Andrew Morton

Ingo Oeser

Christoph Hellwig

此 API 的部分内容来自以下项目

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

Alexander Kjeldaas

Herbert Valerio Riedel

Kyle McMartin

Jean-Luc Cooke

David Bryson

Clemens Fruhwirth

Tobias Ringstrom

Harald Welte

以及；

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

Niels Möller

加密算法的原始开发者

Dana L. How (DES)

Andrew Tridgell 和 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（日本电报电话公司）(Camellia)

SHA1 算法贡献者

Jean-Francois Dive

DES 算法贡献者

Raimar Falke
Gisle Sælensminde
Niels Möller

Blowfish 算法贡献者

Herbert Valerio Riedel
Kyle McMartin

Twofish 算法贡献者

Werner Koch
Marc Mutz

SHA256/384/512 算法贡献者

Andrew McDonald
Kyle McMartin
Herbert Valerio Riedel

AES 算法贡献者

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

CAST5 算法贡献者

Kartikey Mahendra Bhatt（原始开发者未知，FSF 版权）。

TEA/XTEA 算法贡献者

Aaron Grothe
Michael Ringe

Khazad 算法贡献者

Aaron Grothe

Whirlpool 算法贡献者

Aaron Grothe
Jean-Luc Cooke

Anubis 算法贡献者

Aaron Grothe

Tiger 算法贡献者

Aaron Grothe

VIA PadLock 贡献者

Michal Ludvig

Camellia 算法贡献者

NTT（日本电报电话公司）(Camellia)

Adam J. Richter <adam@yggdrasil.com> 的通用散步代码

请将任何贡献更新或更正发送至：Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>

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