c - 在C中实现定时，抗高速缓存攻击的排序

免责声明:我很清楚实现自己的加密货币是一个非常糟糕的主意。这是硕士论文的一部分，该代码将不会在实践中使用。

作为较大的加密算法的一部分，我需要对一个恒定长度的数组(较小的，精确到24个)进行排序，而不会泄漏有关此数组内容的任何信息。据我所知(如果这些不足以防止计时和缓存攻击，请更正我)，这意味着:

根据数组的长度，排序应以相同的周期数运行，而不管数组

的特定值如何

排序不应分支或访问内存，具体取决于数组

的特定值

是否存在这样的实现？如果没有，在这种类型的编程上是否有任何好的资源？

老实说，我什至都在为更简单的子问题而苦恼，即找到数组的最小值。

double arr[24]; // some input
double min = DBL_MAX;

int i;
for (i = 0; i < 24; ++i) {
    if (arr[i] < min) {
        min = arr[i];
    }
}

添加带有虚拟分配的else足以使其定时安全吗？如果是这样，如何确保编译器(在我的情况下为GCC)不会撤消我的辛苦工作？这容易受到缓存攻击吗？

最佳答案

使用排序网络，一系列比较和交换。

交换调用一定不能依赖于比较。无论比较结果如何，都必须以执行相同数量指令的方式来实现。

像这样:

void swap( int* a , int* b , bool c )
{
    const int min = c ? b : a;
    const int max = c ? a : b;
    *a = min;
    *b = max;
}

swap( &array[0] , &array[1] , array[0] > array[1] );

然后找到排序网络并使用交换。这是为您执行此操作的生成器:http://pages.ripco.net/~jgamble/nw.html

对于4个元素的示例，数字是由上面的链接生成的数组索引:

SWAP(0, 1);
SWAP(2, 3);
SWAP(0, 2);
SWAP(1, 3);
SWAP(1, 2);

关于c - 在C中实现定时，抗高速缓存攻击的排序，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/36767281/