ctutils: `CtLookup` index counter overflows. A 256-entry table with a `u8` index panics on every lookup with overflow checks on, and longer tables return the wrong element in release

Đang mở
  • Có gì không ổn?
#1,589 0 bình luận 0 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub

Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày

Chưa có ai nhận issue này.

Đánh giá

Độ khó
3/5
Thời gian dự kiến
1-2 ngày
Mức phù hợp với người mới
59/100
Loại issue
Lỗi
Độ rõ ràng
Đặc tả rõ ràng
Mức độ hoạt động
Sôi nổi
Công nghệ
rust
Lĩnh vực
backend

Hướng nghiên cứu

Read src/traits/ct_lookup.rs:28-38 and inspect the CtLookup tests to understand the counter’s bounds and existing behavior. Reproduce both cases with a 256-entry and a 300-entry table using a u8 index. Done means full-size tables do not panic with overflow checks enabled and oversized tables cannot silently return a later element.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Mô tả

Body

ctutils 0.4.8, src/traits/ct_lookup.rs:28-38:

let mut i = Idx::default();
for item in self {
    ret.insert_if(item, i.ct_eq(&index));
    // TODO(tarcieri): ideally we'd prevent overflow here but there's no core `CheckedAdd`
    i += Idx::from(1u8);
}

The TODO already notes that the counter can overflow. This issue is about two
concrete consequences, including one for the most natural use of the API:

  1. Panic on every lookup for an exactly-full table. A 256-entry table with
    a u8 index (an AES-style S-box) increments i past u8::MAX after
    the last element. With overflow checks enabled (debug builds, or release
    profiles with overflow-checks = true), every call to ct_lookup panics
    with attempt to add with overflow at ct_lookup.rs:36, even though every
    u8 index is valid for that table.
  2. Wrong element for longer tables in default release. For a table longer
    than the index type can address (e.g. 300 entries, u8 index), i wraps
    and later entries overwrite the correct match. ct_lookup(0u8) returns
    element 256, and ct_lookup(5u8) returns element 261.
Reproduction

Cargo.toml:

[package]
name = "ct-lookup-overflow"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
ctutils = "=0.4.8"

src/main.rs:

#![forbid(unsafe_code)]
use ctutils::CtLookup;

fn main() {
    // (1) 256-entry table, u8 index
    let sbox: [u8; 256] = core::array::from_fn(|i| (i as u8).wrapping_mul(7) ^ 0x63);
    println!("sbox[0x42] = {:?}", sbox.ct_lookup(0x42u8).into_option());

    // (2) 300-entry table, u8 index
    let table: Vec<u32> = (0..300u32).map(|i| 1000 + i).collect();
    for idx in [0u8, 5, 43, 44, 255] {
        println!("ct_lookup({idx}) = {:?}, expected {:?}",
                 table.as_slice().ct_lookup(idx).into_option(), table.get(idx as usize));
    }
}

Output with rustc 1.99.1:

$ cargo run            # debug (overflow checks on)
thread 'main' panicked at .../ctutils-0.4.8/src/traits/ct_lookup.rs:36:13:
attempt to add with overflow

$ cargo run --release  # overflow checks off
sbox[0x42] = Some(173)
ct_lookup(0) = Some(1256), expected Some(1000)
ct_lookup(5) = Some(1261), expected Some(1005)
ct_lookup(43) = Some(1299), expected Some(1043)
ct_lookup(44) = Some(1044), expected Some(1044)
ct_lookup(255) = Some(1255), expected Some(1255)

Affects every release containing CtLookup (checked: 0.3.2 and 0.4.0 through
0.4.8). Master is unchanged.

Possible fixes

Any of the following:

  • Skip the increment after the last element (e.g. increment at the top of
    each iteration except the first). That makes exactly-full tables such as a
    256-entry u8-indexed S-box work under overflow checks.
  • Reject tables longer than the index type can address, with a length check
    (public information, so not a constant-time concern) or a documented
    debug_assert!, so that wrapping can't silently select the wrong element.
  • Track the position as usize and convert the index once, if the Idx
    bounds allow it.
Ngôn ngữ chính
Rust
Star
688
Fork
177
Merge trung bình
2 giờ 31 phút
Pull request đã merge (30 ngày)
31

Chuẩn bị môi trường

Dự án này không cung cấp dev container, Dockerfile hay hướng dẫn đóng góp, nên bạn cần tự thiết lập môi trường: hãy bắt đầu từ README và xem hướng dẫn đóng góp lần đầu của chúng tôi để biết các bước chung.

Bắt đầu từ đâu

  1. Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
  2. Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
  3. Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
  4. Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.

Issue khác của RustCrypto/utils

Tất cả issue của RustCrypto/utils

Issue tương tự

Thêm issue về Rust

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.