椭圆曲线加密算法优化
密码学算法是在线安全的核心组件。某机构开源密码库基于某中心BoringSSL项目代码构建，为使用者提供经过硬件优化的安全算法实现。近年来，基于curve25519椭圆曲线的x25519和Ed25519算法日益流行（下文统称x/Ed25519）。
技术实现
2023年发布的汇编级实现结合了自动化推理和前沿优化技术，在x86_64和Arm64架构上实现了性能提升和正确性验证：
- 使用MULX/ADCX/ADOX指令组合实现并行进位链（x86_64）
- 针对不同Arm架构采用学校乘法或Karatsuba乘法
- 采用二进制GCD算法的"divstep"变体计算模逆
数学基础
椭圆曲线密码学通过y²=x³+ax²+bx+c方程定义，利用模运算下的点加法构建加密方案。curve25519得名于其模数2²⁵⁵-19，该质数定义了算法运行的有限域。
性能优化
三级优化架构：
- 域运算层：微架构相关的底层算术优化
- 椭圆曲线群运算层：采用已知最优技术
- 顶层运算：标量乘法等复合操作
测试数据显示：
- Ed25519签名操作性能提升108%
- 验证操作提升37%
- x25519密钥交换提升113%
正确性证明
使用HOL Light定理证明器对汇编实现进行形式化验证：
- 通过CI流程确保代码变更必须通过验证
- 对CPU指令语义进行模糊测试验证
- 证明二进制GCD的迭代次数边界
安全实现
采用恒定时间编程技术：
- 固定指令执行序列
- 避免数据依赖的时间差异
- 防止缓存侧信道攻击
该优化已集成至某机构密码库，并为Java/Rust/Python等语言提供绑定支持。相关代码已在开源社区被多个项目采用。
不同微架构下的性能提升对比