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docs/zh_CN: Add siphash index Chinese translation
Translate lwn/Documentation/security/siphash.rst into Chinese
Update the translation through commit 12fe434314
("Documentation: siphash: Fix typo in the name of offsetofend macro")
Reviewed-by: Yanteng Si <si.yanteng@linux.dev>
Signed-off-by: zhangwei <zhangwei@cqsoftware.com.cn>
Reviewed-by: Yanteng Si <siyanteng@linux.dev>
Signed-off-by: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Link: https://lore.kernel.org/r/0af3d9b8be0e5166f74bd36fd6b040767f767fce.1736315479.git.zhangwei@cqsoftware.com.cn
This commit is contained in:
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ef3d720f86
commit
908c1257e5
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@ -16,6 +16,7 @@
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:maxdepth: 1
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lsm
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siphash
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digsig
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TODOLIST:
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@ -27,7 +28,6 @@ TODOLIST:
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* sak
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* SCTP
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* self-protection
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* siphash
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* tpm/index
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* landlock
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* secrets/index
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195
Documentation/translations/zh_CN/security/siphash.rst
Normal file
195
Documentation/translations/zh_CN/security/siphash.rst
Normal file
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@ -0,0 +1,195 @@
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.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
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:Original: Documentation/security/siphash.rst
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:翻译:
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张巍 zhangwei <zhangwei@cqsoftware.com.cn>
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SipHash - 一种短输入伪随机函数(PRF)
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:作者: Jason A.Donenfeld <jason@zx2c4.com>
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SipHash是一种加密安全的伪随机函数,即一种用于生成伪随机密钥的哈
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希函数,因为其在处理短输入时表现出色,因此得名。其由密码学家
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Daniel J. Bernstein和Jean-Philippe Aumasson设计。目的主要是替
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代其他哈希函数,例如:jhash,md5_transform,sha1_transform等。
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SipHash采用一个完全由随机数生成的密钥,以及一个输入缓冲区或者
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多个输入整数,它输出一个与随机数难以区分的整数,你可以将它作
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为安全序列、安全cookies的一部分,或者对其进行掩码处理,以便在
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哈希表中使用。
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生成密钥
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密钥应来源于加密安全的随机数生成,要么使用get random bytes
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要么使用get random once::
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siphash_key_t key;
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get_random_bytes(&key, sizeof(key));
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如果你的密钥来源不是这两个,那么你的做法是错的。
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使用函数
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这个函数有两个变种,一种是接受整数列表,另一种是接受缓冲区::
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u64 siphash(const void *data, size_t len, const siphash_key_t *key);
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和::
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u64 siphash_1u64(u64, const siphash_key_t *key);
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u64 siphash_2u64(u64, u64, const siphash_key_t *key);
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u64 siphash_3u64(u64, u64, u64, const siphash_key_t *key);
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u64 siphash_4u64(u64, u64, u64, u64, const siphash_key_t *key);
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u64 siphash_1u32(u32, const siphash_key_t *key);
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||||
u64 siphash_2u32(u32, u32, const siphash_key_t *key);
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||||
u64 siphash_3u32(u32, u32, u32, const siphash_key_t *key);
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u64 siphash_4u32(u32, u32, u32, u32, const siphash_key_t *key);
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如果向一个通用的hsiphash函数传递一个恒定长度的常量,他将
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在编译的时候将常量折叠,并自动选择一个优化后的函数。
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哈希表键函数的用法::
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struct some_hashtable {
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DECLARE_HASHTABLE(hashtable, 8);
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siphash_key_t key;
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};
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void init_hashtable(struct some_hashtable *table)
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{
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get_random_bytes(&table->key, sizeof(table->key));
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}
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||||
static inline hlist_head *some_hashtable_bucket(struct some_hashtable *table, struct interesting_input *input)
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{
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return &table->hashtable[siphash(input, sizeof(*input), &table->key) & (HASH_SIZE(table->hashtable) - 1)];
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}
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然后,你可以像往常一样对返回的哈希存储桶进行迭代。
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安全性
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SipHash有着非常高的安全性,因为其有128位的密钥。只要密钥是保密的,
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即使攻击者看到多个输出,也无法猜测出函数的正确输出,因为2^128次
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方个输出是非常庞大的。
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Linux实现了SipHash的“2-4”变体
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Struct-passing陷阱
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通常情况下,XuY函数的输出长度不够大,因此你可能需要传递一个预填充
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的结构体给SipHash,在这样做时,务必确保结构体没有填充空隙,最简单
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的方法就是将结构体的成员按照大小降序的方式排序,并且使用offsetofend()
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函数代替sizeof()来获取结构体大小,出于性能的考虑,如果可以的话,最
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好将结构体按右边界对齐,示例如下::
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const struct {
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struct in6_addr saddr;
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u32 counter;
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u16 dport;
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} __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
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.saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
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.counter = counter,
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.dport = dport
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};
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u64 h = siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport), &secret);
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资源
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如果你有兴趣了解更多信息,请阅读SipHash论文:
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https://131002.net/siphash/siphash.pdf
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HalfSipHash 是 SipHash 的一个较不安全的变种
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:作者: Jason A.Donenfeld <jason@zx2c4.com>
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如果你认为SipHash的速度不够快,无法满足你的需求,那么你可以
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使用HalfSipHash,这是一种令人担忧但是有用的选择。HalfSipHash
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将SipHash的轮数从“2-4”降低到“1-3”,更令人担心的是,它使用一
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个容易被穷举攻击的64位密钥(输出为32位),而不是SipHash的128位
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密钥,不过,这对于要求高性能“jhash”用户来说这是比较好的选择。
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HalfSipHash是通过 "hsiphash" 系列函数提供的。
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.. warning::
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绝对不要在作为哈希表键函数之外使用hsiphash函数,只有在你
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能完全能确定输出永远不会从内核传输出去的情况下才能使用,
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作为缓解哈希表泛洪拒绝服务攻击的一种手段,它仅在某些情况
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下比jhash好用。
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在64位的内核中,hsiphash函数实际上实现的是SipHash-1-3,这是一
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种减少轮数的SipHash变形,而不是HalfSipHash-1-3。这是因为在64位
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代码中SipHash-1-3的性能与HalfSipHash-1-3相当,甚至可能更快,请
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注意,这并不意味这在64位的内核中,hsihpash函数与siphash函数相
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同,也不意味着他们是安全的;hsihash函数仍然使用一种不太安全的
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减少轮数的算法,并将输出截断为32位。
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生成哈希密钥
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密钥应始终来源于加密安全的随机数生成,要么使用get random bytes
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要么使用get random once::
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hsiphash_key_t key;
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get_random_bytes(&key, sizeof(key));
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如果你的钥匙来源不是这两个,那么你的做法是错的。
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使用哈希函数
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============
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这个函数有两种变体,一个是接受整数列表,另一种是接受缓冲区::
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u32 hsiphash(const void *data, size_t len, const hsiphash_key_t *key);
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和::
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u32 hsiphash_1u32(u32, const hsiphash_key_t *key);
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u32 hsiphash_2u32(u32, u32, const hsiphash_key_t *key);
|
||||
u32 hsiphash_3u32(u32, u32, u32, const hsiphash_key_t *key);
|
||||
u32 hsiphash_4u32(u32, u32, u32, u32, const hsiphash_key_t *key);
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如果向一个通用的hsiphash函数传递一个恒定长度的常量,他将在编译
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的时候将常量折叠,并自动选择一个优化后的函数。
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哈希表键函数的用法
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::
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struct some_hashtable {
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DECLARE_HASHTABLE(hashtable, 8);
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hsiphash_key_t key;
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};
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void init_hashtable(struct some_hashtable *table)
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{
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get_random_bytes(&table->key, sizeof(table->key));
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}
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||||
static inline hlist_head *some_hashtable_bucket(struct some_hashtable *table, struct interesting_input *input)
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||||
{
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||||
return &table->hashtable[hsiphash(input, sizeof(*input), &table->key) & (HASH_SIZE(table->hashtable) - 1)];
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}
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然后,你可以像往常一样对返回的哈希存储桶进行迭代。
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性能
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hsiphash()大约比jhash()慢三倍,这是因为有许多替换,不过这些都不是问题,
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因为哈希表查找不是瓶颈。而且,这些牺牲是为了hsiphash()的安全性和DoS抗
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性,这是值得的。
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