使用这些操作，可以构建各种对称密钥构造。

使用

Lockstitch用于组合加密协议。

例如，我们可以创建消息摘要

fn digest(message: &[u8]) -> [u8; 32] {
  let mut md = lockstitch::Protocol::new("com.example.md");
  md.mix("message", message);
  md.derive_array("digest")
}

assert_eq!(digest(b"this is a message"), digest(b"this is a message"));
assert_ne!(digest(b"this is a message"), digest(b"this is another message"));

我们可以创建消息认证码

fn mac(key: &[u8], message: &[u8]) -> [u8; 16] {
  let mut mac = lockstitch::Protocol::new("com.example.mac");
  mac.mix("key", key);
  mac.mix("message", message);
  mac.derive_array("tag")
}

assert_eq!(mac(b"a key", b"a message"), mac(b"a key", b"a message"));
assert_ne!(mac(b"a key", b"a message"), mac(b"another key", b"a message"));
assert_ne!(mac(b"a key", b"a message"), mac(b"a key", b"another message"));

我们甚至可以创建认证加密

fn aead_encrypt(key: &[u8], nonce: &[u8], ad: &[u8], plaintext: &[u8]) -> Vec<u8> {
  let mut out = vec![0u8; plaintext.len() + lockstitch::TAG_LEN];
  out[..plaintext.len()].copy_from_slice(plaintext);

  let mut aead = lockstitch::Protocol::new("com.example.aead");
  aead.mix("key", key);
  aead.mix("nonce", nonce);
  aead.mix("ad", ad);
  aead.seal("message", &mut out);

  out
}

fn aead_decrypt(key: &[u8], nonce: &[u8], ad: &[u8], ciphertext: &[u8]) -> Option<Vec<u8>> {
  let mut ciphertext = ciphertext.to_vec();

  let mut aead = lockstitch::Protocol::new("com.example.aead");
  aead.mix("key", key);
  aead.mix("nonce", nonce);
  aead.mix("ad", ad);
  aead.open("message", &mut ciphertext).map(|p| p.to_vec())
}

let plaintext = b"a message".to_vec();
let ciphertext = aead_encrypt(b"a key", b"a nonce", b"some data", &plaintext);
assert_eq!(aead_decrypt(b"a key", b"a nonce", b"some data", &ciphertext), Some(plaintext));
assert_eq!(aead_decrypt(b"another key", b"a nonce", b"some data", &ciphertext), None);
assert_eq!(aead_decrypt(b"a key", b"another nonce", b"some data", &ciphertext), None);
assert_eq!(aead_decrypt(b"a key", b"a nonce", b"some other data", &ciphertext), None);

let mut bad_ciphertext = ciphertext.to_vec();
bad_ciphertext[5] ^= 1; // flip one bit
assert_eq!(aead_decrypt(b"a key", b"a nonce", b"some data", &bad_ciphertext), None);

Cargo功能

• asm：启用针对aarch64的TurboSHAKE128的手动编码汇编。默认启用。
• docs：启用仅文档的perf和design模块。
• std：启用基于Rust标准库的功能。默认启用。
• zeroize：启用对零化协议状态的支持。默认启用。

性能

Lockstitch的AEGIS-128L实现从特定CPU指令的使用中受益显著。

x86/x86_64

在x86/x86_64 CPU上，Lockstitch在启用aes和ssse3目标功能时达到最佳性能。

要编译支持这些功能的二进制文件，创建一个.cargo/config.toml文件，包含以下内容

[build]
rustflags = ["-C", "target-feature=+aes,+ssse3"]

或者使用以下RUSTFLAGS环境变量

export RUSTFLAGS="-C target-feature=+aes,+ssse3"

aarch64

在aarch64-darwin-apple（即macOS）上，默认启用ARMv8-A加密指令和NEON向量指令。在其他目标（例如aarch64-unknown-linux-gnu）上，应启用sha3和aes目标功能。

其他

对于其他平台，portable crate功能提供了一个非常慢但完全可移植的AES实现。

更多信息

有关Lockstitch设计的更多信息，请参阅design.md。有关性能的更多信息，请参阅perf.md。

许可证

版权 © 2023 Coda Hale，Frank Denis

AEGIS-128L实现改编自rust-aegis。

根据MIT许可证分发。