Open Quantum Safe项目中的恒定时间测试问题分析与解决
2025-07-03 23:27:00作者:裴锟轩Denise
在密码学实现中,恒定时间(Constant-Time)算法是防止侧信道攻击的重要特性。Open Quantum Safe(OQS)项目作为一个开源的后量子密码学库,近期在其测试过程中发现了一个关于恒定时间测试的重要问题。
问题背景
OQS项目在构建时支持多种优化目标,其中"generic"目标是最基础的配置,旨在提供最广泛的兼容性。项目中的恒定时间测试用于验证算法实现是否真正具备时间恒定性,这是抵抗计时攻击的关键防御措施。
近期发现,当使用generic优化目标构建OQS库时(通过cmake配置参数-DOQS_OPT_TARGET=generic
),Sphincs+和McEliece两种后量子密码算法的恒定时间测试会出现失败情况。这个问题之所以长期未被发现,是因为CI配置中存在一个缺陷,导致generic目标的恒定时间测试没有被执行。
技术分析
恒定时间测试失败意味着这些算法在generic配置下的实现可能包含时间依赖的操作,例如:
- 基于秘密数据的分支条件
- 与秘密数据相关的内存访问模式
- 可变循环次数等时间可观测的操作
对于Sphincs+(一种基于哈希的后量子签名方案)和McEliece(基于编码的后量子加密方案)这两种算法,它们的数学结构本身就包含一些潜在的时间变化操作点:
- Sphincs+中的哈希操作和树遍历可能存在时间差异
- McEliece中的解码过程可能因错误位置数量不同而表现出不同的执行时间
解决方案
解决这个问题需要以下步骤:
- 在本地环境中使用generic配置完整运行恒定时间测试
- 分析测试失败的具体原因
- 更新测试的抑制文件(suppression files),这些文件用于排除已知的、可接受的非恒定时间操作
- 确保更新后的抑制文件能够覆盖所有合理的非恒定时间情况,同时不掩盖真正的安全问题
实施建议
对于开发者而言,处理这类问题时应注意:
- 理解算法本身的时间特性:有些算法在数学层面就难以完全实现恒定时间
- 区分必要的和非必要的时间变化:某些操作的时间变化可能不会泄露关键信息
- 完善测试覆盖:确保所有配置组合都能被测试到
- 文档记录:对任何抑制的测试案例都要有清晰的文档说明原因
总结
这次问题的发现和解决过程凸显了密码学实现中全面测试的重要性。特别是对于后量子密码学这种新兴领域,各种配置下的安全性验证尤为关键。通过完善测试体系和持续监控,可以确保OQS项目提供的密码实现具备更高的安全保障。
对于密码学开发者来说,这个案例也提醒我们:在追求算法效率和功能完整性的同时,不能忽视基本的安全属性验证,特别是在不同构建配置下的行为一致性检查。
登录后查看全文
热门项目推荐
- KKimi-K2-InstructKimi-K2-Instruct是月之暗面推出的尖端混合专家语言模型,拥有1万亿总参数和320亿激活参数,专为智能代理任务优化。基于创新的MuonClip优化器训练,模型在知识推理、代码生成和工具调用场景表现卓越,支持128K长上下文处理。作为即用型指令模型,它提供开箱即用的对话能力与自动化工具调用功能,无需复杂配置即可集成到现有系统。模型采用MLA注意力机制和SwiGLU激活函数,在vLLM等主流推理引擎上高效运行,特别适合需要快速响应的智能助手应用。开发者可通过兼容OpenAI/Anthropic的API轻松调用,或基于开源权重进行深度定制。【此简介由AI生成】Python00
- QQwen3-235B-A22B-Instruct-2507Qwen3-235B-A22B-Instruct-2507是一款强大的开源大语言模型,拥有2350亿参数,其中220亿参数处于激活状态。它在指令遵循、逻辑推理、文本理解、数学、科学、编程和工具使用等方面表现出色,尤其在长尾知识覆盖和多语言任务上显著提升。模型支持256K长上下文理解,生成内容更符合用户偏好,适用于主观和开放式任务。在多项基准测试中,它在知识、推理、编码、对齐和代理任务上超越同类模型。部署灵活,支持多种框架如Hugging Face transformers、vLLM和SGLang,适用于本地和云端应用。通过Qwen-Agent工具,能充分发挥其代理能力,简化复杂任务处理。最佳实践推荐使用Temperature=0.7、TopP=0.8等参数设置,以获得最优性能。00
cherry-studio
🍒 Cherry Studio 是一款支持多个 LLM 提供商的桌面客户端TypeScript042GitCode百大开源项目
GitCode百大计划旨在表彰GitCode平台上积极推动项目社区化,拥有广泛影响力的G-Star项目,入选项目不仅代表了GitCode开源生态的蓬勃发展,也反映了当下开源行业的发展趋势。03PowerWechat
PowerWechat是一款基于WeChat SDK for Golang,支持小程序、微信支付、企业微信、公众号等全微信生态Go01PDFMathTranslate
PDF scientific paper translation with preserved formats - 基于 AI 完整保留排版的 PDF 文档全文双语翻译,支持 Google/DeepL/Ollama/OpenAI 等服务,提供 CLI/GUI/DockerPython08
热门内容推荐
1 freeCodeCamp JavaScript高阶函数中的对象引用陷阱解析2 freeCodeCamp全栈开发课程中测验游戏项目的参数顺序问题解析3 freeCodeCamp音乐播放器项目中的函数调用问题解析4 freeCodeCamp 课程中关于角色与职责描述的语法优化建议 5 freeCodeCamp博客页面工作坊中的断言方法优化建议6 freeCodeCamp猫照片应用教程中的HTML注释测试问题分析7 freeCodeCamp论坛排行榜项目中的错误日志规范要求8 freeCodeCamp英语课程视频测验选项与提示不匹配问题分析9 freeCodeCamp课程页面空白问题的技术分析与解决方案10 freeCodeCamp课程视频测验中的Tab键导航问题解析
最新内容推荐
Visual-RFT项目中模型路径差异的技术解析 Microcks在OpenShift上部署Keycloak PostgreSQL的权限问题解析 Beyla项目中的HTTP2连接检测问题解析 RaspberryMatic项目中HmIP-BWTH温控器假期模式设置问题分析 Lets-Plot 库中条形图标签在坐标轴反转时的定位问题解析 BedrockConnect项目版本兼容性问题解析与解决方案 LiquidJS 10.21.0版本新增数组过滤功能解析 Mink项目中Selenium驱动切换iframe的兼容性问题分析 Lichess移动端盲棋模式字符串优化解析 sbctl验证功能JSON输出问题解析
项目优选
收起

React Native鸿蒙化仓库
C++
135
213

🔥LeetCode solutions in any programming language | 多种编程语言实现 LeetCode、《剑指 Offer(第 2 版)》、《程序员面试金典(第 6 版)》题解
Java
51
15

🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
641
431

openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
98
152

本仓将收集和展示高质量的仓颉示例代码,欢迎大家投稿,让全世界看到您的妙趣设计,也让更多人通过您的编码理解和喜爱仓颉语言。
Cangjie
300
1.03 K

前端智能化场景解决方案UI库,轻松构建你的AI应用,我们将持续完善更新,欢迎你的使用与建议。
官网地址:https://matechat.gitcode.com
694
94

🍒 Cherry Studio 是一款支持多个 LLM 提供商的桌面客户端
TypeScript
501
42

🎉 基于Spring Boot、Spring Cloud & Alibaba、Vue3 & Vite、Element Plus的分布式前后端分离微服务架构权限管理系统
Vue
113
80

轻量级、语义化、对开发者友好的 golang 时间处理库
Go
8
2

旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
108
255