Schnelle Bitverschiebung eines Bytearrays - CMAC-Unterschlüssel

Question

Ich muss so schnell wie möglich die linke Bitverschiebung eines 16-Byte-Arrays in JavaCard implementieren.

habe ich versucht, diesen Code:

private static final void rotateLeft(final byte[] output, final byte[] input) { 
     short carry = 0; 
     short i = (short) 16; 
     do { 
      --i; 
      carry = (short)((input[i] << 1) | carry); 
      output[i] = (byte)carry; 
      carry = (short)((carry >> 8) & 1); 
     } while (i > 0); 
} 

Irgendwelche Ideen, wie man die Performace verbessern? Ich dachte an etwas Util.getShort(...) und Util.setShort(...) Magie, aber ich schaffte es nicht, es schneller als die Implementierung oben zu arbeiten.

Dies ist ein Teil der CMAC-Unterschlüssel Berechnung und es wird leider oft gemacht. Falls Sie einen schnelleren Weg zur Berechnung von CMAC-Unterschlüsseln (beide Unterschlüssel in einer Schleife oder ähnlichem) kennen, lassen Sie es mich bitte wissen.

Answer 1

Wenn es um Geschwindigkeit geht, bekannte Länge, hart codierte Version ist die schnellste (aber hässlich). Wenn Sie mehr als ein Bit verschieben müssen, stellen Sie sicher, dass Sie den Code entsprechend aktualisieren.

output[0] = (byte)((byte)(input[0] << 1) | (byte)((input[1] >> 7) & 1)); 
output[1] = (byte)((byte)(input[1] << 1) | (byte)((input[2] >> 7) & 1)); 
output[2] = (byte)((byte)(input[2] << 1) | (byte)((input[3] >> 7) & 1)); 
output[3] = (byte)((byte)(input[3] << 1) | (byte)((input[4] >> 7) & 1)); 
output[4] = (byte)((byte)(input[4] << 1) | (byte)((input[5] >> 7) & 1)); 
output[5] = (byte)((byte)(input[5] << 1) | (byte)((input[6] >> 7) & 1)); 
output[6] = (byte)((byte)(input[6] << 1) | (byte)((input[7] >> 7) & 1)); 
output[7] = (byte)((byte)(input[7] << 1) | (byte)((input[8] >> 7) & 1)); 
output[8] = (byte)((byte)(input[8] << 1) | (byte)((input[9] >> 7) & 1)); 
output[9] = (byte)((byte)(input[9] << 1) | (byte)((input[10] >> 7) & 1)); 
output[10] = (byte)((byte)(input[10] << 1) | (byte)((input[11] >> 7) & 1)); 
output[11] = (byte)((byte)(input[11] << 1) | (byte)((input[12] >> 7) & 1)); 
output[12] = (byte)((byte)(input[12] << 1) | (byte)((input[13] >> 7) & 1)); 
output[13] = (byte)((byte)(input[13] << 1) | (byte)((input[14] >> 7) & 1)); 
output[14] = (byte)((byte)(input[14] << 1) | (byte)((input[15] >> 7) & 1)); 
output[15] = (byte)(input[15] << 1); 

Und RAM-Byte-Array verwenden!

Answer 2

Es kann hilfreich sein, CMAC-Unterschlüssel im Cache zu speichern, wenn wiederholt mit demselben Schlüssel (d. H. Demselben DESFire EV1-Sitzungsschlüssel) signiert wird. Die Unterschlüssel sind für den angegebenen Schlüssel immer gleich.

Ich denke Davids Antwort könnte noch schneller sein, wenn es zwei lokale Variablen verwendet, um die doppelt gelesenen Werte vom selben Offset des Input-Arrays zu cachen (aus meinen Beobachtungen auf JCOP ist der Array-Zugriff selbst für transiente Arrays ziemlich teuer) .

EDIT: Ich kann die folgende Implementierung schaffen, das tut 4-Bit-Verschiebung nach rechts kurz mit (32-Bit-int-Variante für Karten unterstützt es noch schneller wäre):

short pom=0; // X000 to be stored next 
short pom2; // loaded value 
short pom3; // 0XXX to be stored next 
short curOffset=PARAMS_TRACK2_OFFSET; 
while(curOffset<16) { 
    pom2=Util.getShort(mem_PARAMS, curOffset); 
    pom3=(short)(pom2>>>4); 
    curOffset=Util.setShort(mem_RAM, curOffset, (short)(pom|pom3)); 
    pom=(short)(pom2<<12); 
} 

Vorsicht, nimmt dieser Code gleiche Offsets in Quelle und Ziel.

Sie können diese Schleife ausrollen und bei Bedarf konstante Parameter verwenden.