散射列表密码API¶

简介¶

散射列表密码API 将页向量（散射列表）作为参数，并直接在页上操作。在某些情况下（例如 ECB 模式的密码算法），这将允许页在原地加密，无需复制。

这种设计的最初目标之一是方便地支持 IPsec，以便处理可以应用于分页的 skb，而无需线性化。

详情¶

最底层是算法，它们动态地向 API 注册。

“变换”是用户实例化的对象，它们维护状态，处理所有的实现逻辑（例如操作页向量），并为底层算法提供抽象。然而，在用户层面，它们非常简单。

从概念上讲，API 的分层结构如下所示

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

这种想法是为了使用户接口和算法注册API非常简单，同时对两者隐藏核心逻辑。许多来自现有API（如 Cryptoapi 和 Nettle）的优秀思想已被采纳用于此。

该 API 目前支持五种主要的变换类型：AEAD (带有关联数据的认证加密)、块密码、密码、压缩器和哈希。

请注意，“块密码”多少有些用词不当。实际上，它旨在支持所有密码，包括流密码。“块密码”和“密码”之间的区别在于，后者仅对一个块进行操作，而前者可以对任意量的数据进行操作，但须符合块大小要求（即，非流密码只能处理块的倍数）。

以下是使用此 API 的一个示例

#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);

许多实际示例可在回归测试模块 (tcrypt.c) 中找到。

开发者须知¶

变换只能在用户上下文（user context）中分配，并且密码学方法只能从软中断（softirq）和用户上下文调用。对于具有 setkey 方法的变换，它也应该只从用户上下文调用。

当将此 API 用于密码算法时，如果每个散射列表包含的数据是密码算法块大小（通常为 8 字节）的倍数，性能将达到最佳。这可以避免在非对齐的页片段边界之间进行任何复制。

添加新算法¶

提交新算法以供纳入时，一个强制性要求是必须包含来自已知来源（最好是标准）的至少几个测试向量。

优先选择转换现有的知名代码，因为它更有可能经过审查并被广泛测试。如果提交来自 LGPL 来源的代码，请考虑将许可证更改为 GPL（参见 LGPL 的第 3 节）。

提交的算法也必须普遍无专利（例如，IDEA 直到大约 2011 年才会被纳入主线），并且应基于公认的标准和/或经过适当的同行评审。

另请检查可能与特定算法使用相关的任何 RFC，以及一般应用说明，例如 RFC2451 (“ESP CBC 模式密码算法”)。

最好避免使用大量宏，而是使用内联函数，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。

另请查看下面列出的网站上的 TODO 列表，以了解人们可能已经在做什么。

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

致谢¶

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 的部分内容源自以下项目

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

Alexander Kjeldaas

Herbert Valerio Riedel

Kyle McMartin

Jean-Luc Cooke

David Bryson

Clemens Fruhwirth

Tobias Ringstrom

Harald Welte

和；

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

Niels Möller

密码算法的原始开发者

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 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

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(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) (Camellia)

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

请将任何致谢更新或更正发送至：Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>

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