ferritls

简体中文 | English

纯 Rust 的 rustls CryptoProvider 密码后端：无 C、无汇编、无 unsafe，按 FIPS 140-3 模块边界组织。

为什么

能力

• TLS 1.3 套件：TLS_AES_128_GCM_SHA256、TLS_AES_256_GCM_SHA384、 TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256、TLS_AES_128_CCM_SHA256
• 密钥交换：X25519、secp256r1、secp384r1、X25519MLKEM768 混合
• 抗量子：FIPS 202 SHA-3/SHAKE 与 FIPS 203 ML-KEM 全部三个 参数集（512/768/1024，边界内自研、零新依赖、NIST ACVP 向量锚定）； 密钥交换含 X25519MLKEM768 混合（draft-ietf-tls-ecdhe-mlkem， codepoint 0x11EC，X25519 进入批准模式的通道）与纯 ML-KEM 三组 （draft-ietf-tls-mlkem-key-agreement，codepoint 0x0200–0x0202）
• QUIC（RFC 9001，M8.5）：AES-GCM/ChaCha20-Poly1305 三套件的 QUIC 包保护（quic::Algorithm：包保护 + 头保护 + multipath）， RFC 9001 附录 A 样本逐字节锚定，与 rustls-ring 交叉互操作
• 签名/验证：ECDSA P-256/384、RSA-PSS/PKCS#1（SHA-256/384/512）、Ed25519
• 批准模式（fips feature）：仅 NIST 批准算法 + SP 800-90A CTR-DRBG（每次生成混入 OS 熵）+ 上电自检 KAT
• 测试面：RFC/NIST/CAVP 官方向量、NIST ACVP ML-KEM-768 向量、 RFC 8448 密钥调度、Wycheproof 2349 用例、rustls-ring 交叉互操作、 webpki 证书链、cargo-fuzz 七目标 （向量溯源）
• 性能（P1 自动向量化 + P2 显式 std::simd，默认启用，仍零 unsafe）：位切片 AES + 分组 GHASH 表 + 批处理 ChaCha20——AES-GCM 记录层较纯掩码基线提升约 19–21 倍（基线 ISA）；以 RUSTFLAGS="-C target-cpu=native" 构建可自动启用 AVX2/AVX-512 宽通道，详见 docs/ROADMAP.md P1/P2 节
• 可选硬件后端（ferritls-backend-aesni，边界外独立 crate，仅 x86_64）：AES-NI + CLMUL 的 AES-GCM 整消息 kernel 与 SHA-NI 的 SHA-256 分发，运行时 CPU 探测 + 安装 KAT 自检，批准模式固定软件 路径——GCM 原语较软件路径约 750–980 倍，详见 docs/BENCHMARKS.md §5

let provider = ferritls_rustls::default_provider();
provider.install_default()?;
// 之后 ClientConfig::builder() / ServerConfig::builder() 默认使用它。

构建要求（默认 simd feature）

ferritls-core 的默认 feature simd 使用标准库 core::simd （portable_simd），在 stable 工具链上需要 RUSTC_BOOTSTRAP=1 环境变量编译（本仓库内置 .cargo/config.toml 已自动提供，克隆即用）：

# 依赖本仓库时（crates.io / path / git）——二选一：
export RUSTC_BOOTSTRAP=1                      # ① 保留 simd
ferritls-core = { version = "0.5", default-features = false }  # ② 标量回退

• 通道宽度按编译目标自动选择：默认 x86-64/aarch64 基线（SSE2/NEON）； 以 RUSTFLAGS="-C target-feature=+avx2" 或 -C target-cpu=native 构建时同一份源码自动升级到 AVX2/AVX-512 通道。
• portable_simd 在 Rust 稳定通道发布后，此环境变量要求将自动移除。
• nightly 工具链无需该变量（原生支持 feature gate）。

FIPS 140-3 声明

ferritls 按 FIPS 140-3 密码模块边界组织（边界 = ferritls-core crate），尚未通过 CMVP 认证：一切 fips() 钩子在认证落地前返回 false，fips feature 表示“按批准模式运行”而非认证声明。目前没有 任何纯 Rust 模块通过 CMVP；路线与成本见 docs/FIPS.md。

仓库结构

贡献（人类或 AI 代理）请先读 AGENTS.md。

许可

Apache-2.0 OR MIT（见 LICENSE-APACHE、 LICENSE-MIT）。