超空间优化代码

Question

有一些关键的自包含算法 - 特别是与加密相关的算法，如AES，RSA，SHA1等 - 您可以在互联网上找到许多免费的实现。

有些写得很好，便携干净。

有些是快速编写的 - 通常使用宏，并显式展开。

据我所知，没有人试图特别超小 - 所以我不得不写自己的 - 明确的AES128解密和SHA THUMB2的SHA1。 （我已通过编译所有我可以找到的所有我可以找到的GCC与-Os和-mthumb等目标机器验证）

我可以使用哪些模式和技巧来做到这一点？

是否有可以汇总代码的编译器/工具？

Answer 1

在优化空间（或速度）之前：编译器现在非常聪明，如果你告诉编译器优化空间，你是否尝试过aes128的正常，可读的实现足够小以满足你的需求？

去编写你自己的版本的aes128可能是一个很好的教育事物，但你肯定会为bug而斗争，而密码学并不是那种愚蠢的东西。 <错误或弱（由于你的实施的一些错误）是你可以有的更糟糕的情况。

因为你的目标是ARM，gcc作为该平台的编译器很常见：

-Os   Optimize for size.  

     -Os enables all -O2 optimizations that do not typically 
      increase code size. It also performs further optimizations
      designed to reduce code size.

Answer 2

这取决于您尝试优化的空间类型：代码或数据。通常使用的AES128基本上有三种变体，每种变体的预计算查找表空间的数量不同。

• 最快版本使用4k排列为四个32位x 256条目查找表（通常称为T表）。如果你能负担得起这么多的数据空间，那么这个版本中唯一的指令是组合表结果的EOR，这些指令将汇总成一小段代码。
• 中间版本使用8位x 256条目查找表对SBox进行编码。剩余指令需要实现移位行和混合列步骤，以便代码大小更大。
• 最小（数据大小）版本根本不使用任何查找表，但需要计算所有单独的AES字段操作，包括反转。这将使用最多的指令，即使您将字段乘法和反演都折叠为子例程。