名词解释
最后更新于：2022-04-01 04:46:10
## **名词解释**
本文的内容比较新，相关中文资料极少，因此文中的名词对读者可能有点陌生，故byron这里介绍一下文中提到的一些名词：
### 1\. NaCl库:
[http://nacl.cr.yp.to/](http://nacl.cr.yp.to/) 是密码学学术权威 Daniel J. Bernstein教授 设计的一个密码学算法库，2008年发开始公布。NaCl的特点是：api简洁而易用，高性能，高安全性，主要用于网络通信，加密，解密，签名等，NaCl提供了构建高层密码学工具的核心功能。
### 2\. libsodium库:
[https://download.libsodium.org/doc/](https://download.libsodium.org/doc/) libsodium是对NaCl库的一个分支，进一步改进接口易用性，和可移植性。
### 3\. AEAD:
[https://www.imperialviolet.org/2014/02/27/tlssymmetriccrypto.html](https://www.imperialviolet.org/2014/02/27/tlssymmetriccrypto.html) AEAD的概念: 在通常的密码学应用中，Confidentiality (保密) 用加密实现，Message authentication (消息认证) 用MAC实现。这两种算法的配合方式，引发了很多安全漏洞，过去曾经有3种方法：1\. Encrypt-and-MAC 2.MAC-then-Encrypt 3.Encrypt-then-MAC ，后来发现，1和2都是有安全问题的，所以，2008年起， 逐渐提出了“用一个算法在内部同时实现cipher+MAC”的idea，称为AEAD(Authenticated encryption with additional data)。 在AEAD这种概念里，cipher+MAC 被 一个AEAD算法替换。 [http://en.wikipedia.org/wiki/Authenticated_encryption](http://en.wikipedia.org/wiki/Authenticated_encryption)
### 4\. ChaCha20-poly1305
ChaCha20-poly1305是一种AEAD，提出者是Daniel J. Bernstein教授，针对移动互联网优化，目前Google对移动客户端的所有流量都使用ChaCha20-Poly1305
### 5\. AES-GCM
AES-GCM是一种AEAD，是目前TLS的主力算法，互联网上https流量的大部分依赖使用AES-GCM。
### 6\. AES-GCM和ChaCha20-Poly1305的性能对比测试结果:
Chip | AES-128-GCM speed | ChaCha20-Poly1305 speed |
| --- | --- | :-: | :-: | --- |
| | OMAP 4460 | 24.1 MB/s | 75.3 MB/s | |
| | Snapdragon S4 Pro | 41.5 MB/s | 130.9 MB/s | |
| | Sandy Bridge Xeon (AESNI) | 900 MB/s | 500 MB/s | |
### 7\. AES-CBC
关于AES-CBC，在AES-GCM流行之前，TLS主要依赖AES-CBC，而由于历史原因，TLS在设计之初固定选择了MAC-then-Encrypt结构，AES-CBC和MAC-then-encrypt结合，为选择密文攻击(CCA)创造了便利条件，TLS历史上有多个漏洞都和CBC模式有关：
* The POODLE CBC oracle attack:参考: [1.POODLE的一个分析](http://www.thoughtcrime.org/blog/the-cryptographic-doom-principle/) [2.openssl的分析](https://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt) [3.乌云的文章](http://drops.wooyun.org/papers/3194)
* The CRIME compression attack:
* The Lucky13 CBC padding oracle timing attack:
* The BEAST CBC chained IV attack:
### 8\. SHA2
[http://en.wikipedia.org/wiki/SHA-2](http://en.wikipedia.org/wiki/SHA-2)
### 9\. Curve25519
[http://cr.yp.to/ecdh.html](http://cr.yp.to/ecdh.html) Curve25519 是目前最高水平的 Diffie-Hellman函数，适用于广泛的场景，由Daniel J. Bernstein教授设计。由于NIST P-256的设计过程不透明，有来历不明的参数，被广泛怀疑有后门，所以设计了Curve25519，Curve25519的设计过程完全公开，没有任何来历不明的参数。 部署情况：[http://ianix.com/pub/curve25519-deployment.html](http://ianix.com/pub/curve25519-deployment.html)
### 10\. Ed25519
[http://ed25519.cr.yp.to/](http://ed25519.cr.yp.to/) Ed25519是一个数字签名算法，
* 签名和验证的性能都极高， 一个4核2.4GHz 的 Westmere cpu，每秒可以验证 71000 个签名
* 安全性极高，等价于RSA约3000-bit
* 签名过程不依赖随机数生成器，不依赖hash函数的防碰撞性，没有时间通道攻击的问题
* 并且签名很小，只有64字节，公钥也很小，只有32字节。 部署情况：[http://ianix.com/pub/ed25519-deployment.html](http://ianix.com/pub/ed25519-deployment.html)
### 11\. 前向安全性
前向安全性( Perfect Forward Secrecy ) [http://vincent.bernat.im/en/blog/2011-ssl-perfect-forward-secrecy.html](http://vincent.bernat.im/en/blog/2011-ssl-perfect-forward-secrecy.html) 前向安全性指的是，如果攻击者抓取并保存流量，那么将来私钥泄露后，攻击者也无法利用泄露的私钥解密这些流量。
### 12\. Diffie-Hellman 密钥交换
[http://en.wikipedia.org/wiki/Diffie%E2%80%93Hellman_key_exchange](http://en.wikipedia.org/wiki/Diffie%E2%80%93Hellman_key_exchange) 在任何一本密码学教材里面都会重点介绍的
### 13\. constant time compare
针对Timing attack，[http://en.wikipedia.org/wiki/Timing_attack](http://en.wikipedia.org/wiki/Timing_attack) （这种攻击真是脑洞大开！） 当一个算法的运行时间和输入数据有关的时候，可以根据运行时间这一信息，破解出密钥等。 典型的，比如要验证一个对称签名，如果你用了C库里面的memcmp()，那你就会被timing attack方式攻击。 因此，涉及到密码学数据的memcmp，必须要用运行时间和输入无关的函数，比如OpenSSL库里面的`CRYPTO_memcmp()`