在 Java Card 上将 byte[] 转换为 Short[] 的快速方法

2024-04-15

我想在 Java 卡上优化 SHA-3 算法。我需要一种消耗更少内存的快速算法,可以轻松转换byte[] to short[](或短[] to byte[])。我当前的实现如下所示:

private short[] byteToShort(byte[] b,int len)
{
    short len_conv  = (short)(len/2);
    for ( short x = 0; x < len_conv;x++)
    {
        for ( short j = 0 ; j < 2 ; j++)
            aux[j] = b[2*x+j];
        temp_conv[x] = (short)((((short)aux[1]) & 0xFF) | ((((short)(aux[0]) & 0xFF) << 8 )));
    }
    return temp_conv;
}

where len是实际尺寸b数组和aux and temp_conv被定义为私有并分配为:

short[] temp_conv = JCSystem.makeTransientShortArray((short)255,JCSystem.CLEAR_ON_DESELECT); // used during conversion
byte[] aux = new byte[2];

我目前使用 Java Card v 2.2.2


不要重新发明轮子:Java Card API 中有有用的内置静态方法,出于性能原因,通常将其实现为本机函数。你的代码不可能比他们更好。

1)首先,javacardx.framework.util.ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic http://www.win.tue.nl/pinpasjc/docs/apis/jc222/javacardx/framework/util/ArrayLogic.html是使用 RAM 阵列时所需要的:

ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic(b, (short) 0, len, temp_conv, (short) 0);

还有arrayCopyRepack,这对于持久数组很有用(整个操作在单个事务中完成,但速度有点慢)。


2) 如果您无法使用ArrayLogic,总有javacard.framework.Util.getShort http://www.win.tue.nl/pinpasjc/docs/apis/jc222/javacard/framework/Util.html#getShort%28byte%5B%5D,%20short%29,您可以使用它来代替按位魔法:

private static final void byteToShort(final byte[] bytes, final short blen, final short[] shorts)
{
    short x = 0;
    short y = 0;
    for (; y < blen; x++, y += 2)
    {
        shorts[x] = Util.getShort(bytes, y);
    }
}

注意还有setShort,这可能有用short[] to byte[]转换。


3)关于代码的一些其他注释,以防您确实想自己实现它:

  • Your aux存储在持久存储器中。这非常慢,并且可能会损坏您的卡,因为aux经常被重写,参见EEPROM损坏的症状 https://stackoverflow.com/questions/30636485/symptoms-of-eeprom-damage.
  • b[2*x+j]没有效果,因为乘法速度慢。您应该使用两个循环变量,并且仅使用加法。
  • 摆脱aux和内循环,你根本不需要它们
  • 关于什么int len?没有int在 Java 卡 2.2.2 中...
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