比较两个字节数组以防止时序攻击

Question

我想写一个比较两个字节数组的方法，但是我不想用these solutions，因为我希望这个方法能够抵抗定时攻击。我的方法本质上是这样的：

static bool AreEqual(byte[] a1, byte[] a2)
{
    bool result = true;
    for (int i = 0; i < a1.Length; ++i)
    {
        if (a1[i] != a2[i])
            result = false;
    }
    return result;
}

（假设a1和a2长度相同）

我担心的是，如果 result 被设置为 false，足够智能的即时编译器可能会通过提前返回来优化这一点。

我 have checked .NET 4.0.30319 生成的 JITted 汇编代码，它不：

                         ; `bool result = true;'
00e000d1 bb01000000      mov     ebx,1
                         ; `int i = 0;'
00e000d6 33f6            xor     esi,esi
                         ; store `a1.Length' in eax and at dword ptr [ebp-10h]
00e000d8 8b4104          mov     eax,dword ptr [ecx+4]
00e000db 8945f0          mov     dword ptr [ebp-10h],eax
                         ; if `a1.Length' is 0, then jump to `return result;'
00e000de 85c0            test    eax,eax
00e000e0 7e18            jle     00e000fa
                         ; `if (a1[i] != a2[i])'
00e000e2 0fb6443108      movzx   eax,byte ptr [ecx+esi+8]
00e000e7 3b7704          cmp     esi,dword ptr [edi+4]
00e000ea 7316            jae     00e00102
00e000ec 3a443708        cmp     al,byte ptr [edi+esi+8]
00e000f0 7402            je      00e000f4
                         ; `result = false;'
00e000f2 33db            xor     ebx,ebx
                         ; `++i'
00e000f4 46              inc     esi
                         ; check: `a1.Length > i'
00e000f5 3975f0          cmp     dword ptr [ebp-10h],esi
00e000f8 7fe8            jg      00e000e2
                         ; `return result;'
00e000fa 8bc3            mov     eax,ebx
00e000fc 59              pop     ecx
00e000fd 5b              pop     ebx
00e000fe 5e              pop     esi
00e000ff 5f              pop     edi
00e00100 5d              pop     ebp
00e00101 c3              ret
00e00102 e81f7a1772      call    clr!CreateHistoryReader+0x8e97c (72f77b26)
00e00107 cc              int     3
00e00108 0000            add     byte ptr [eax],al
00e0010a 0000            add     byte ptr [eax],al
00e0010c 0000            add     byte ptr [eax],al
00e0010e 0000            add     byte ptr [eax],al
...

不过，我认为这可能会在未来发生变化。

有没有办法阻止JIT编译器优化这个方法？或者，有没有我可以使用的库函数专门检查两个字节数组是否相等，但能抵抗时序攻击？

Answer 1

您可以像这样使用 MethodImplAttribute-Class of the System.Runtime.CompilerServices namespace with the MethodImplOptions.NoOptimization 选项：

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoOptimization)]
static bool AreEqual(byte[] a1, byte[] a2)
{
    // ...
}

比较两个字节数组以防止时序攻击

Comparing two byte arrays guarding against timing attacks

c#

.net

arrays

jit

timing-attack