constant-time-testing

constant-time-testing 技能概述

constant-time-testing 是一項實用技能，用來稽核密碼學程式碼是否存在 timing side channels。當你需要確認 secret-dependent branches、memory access patterns 或 microarchitectural behavior 會不會洩漏金鑰、nonce 或其他敏感值時，就該使用 constant-time-testing 技能。

誰適合使用 constant-time-testing

這項技能最適合 security auditors、crypto engineers，以及實作層級密碼學的審查者。當你手上已經有程式碼、測試 harness，或可疑的 hot path，並且需要的是一份聚焦的 constant-time-testing 指南，而不是通用的 secure-coding 清單時，它特別有用。

它解決的是什麼問題

真正要解決的，不是「理論上理解 timing attacks」，而是「找出這段程式在 secret 改變時會不會表現不同」。constant-time-testing 能幫你把這個問題轉成可重複的審查流程：找出敏感輸入、檢查它們影響了哪些 code paths，並設計能揭露 leakage 的測試。

為什麼它有用

它最大的價值在於夠具體。好的 constant-time-testing 技能會把你導向：

• 最關鍵的那幾段程式區域，
• 最容易洩漏的比較與查表型態，
• 以及在判定結果前，你真正需要的證據。

如何使用 constant-time-testing 技能

安裝並開啟來源檔案

進行 constant-time-testing install 時，先從 trailofbits/skills 加入這個技能，然後先讀 SKILL.md。如果你是在 agent workflow 裡使用，還要在撰寫 prompt 前，檢查定義行為或慣例的相鄰 repo 檔案。

先提供正確的輸入形狀

這項技能在你提供具體目標時效果最好，不適合模糊提問。好的輸入包括：

• 要審查的 repository 或檔案路徑，
• 必須保持隱藏的 secret values 或 API calls，
• threat model，例如 local attacker、remote timing observer 或 benchmark noise，
• 以及語言或平台，因為 C、Rust、assembly 與高階語言的洩漏型態不同。

一個強而有力的 prompt 會像這樣：Use constant-time-testing on src/crypto.rs to check whether verify_tag() branches on secret bytes. Assume a remote attacker and report likely leakage points, test ideas, and false positives.

建議的審查流程

實務上，constant-time-testing 的使用方式可以這樣走：

1. 找出 secret 以及所有受其影響的 code paths。
2. 檢查 branch、early return、table lookup 與 variable-time primitives。
3. 測試在 secret-dependent inputs 變化時，行為是否也跟著改變。
4. 把真正的 leakage 與 compiler、runtime 或 measurement noise 分開。
5. 用精確的 inputs、code locations 與 confidence level 回報結果。

先看這些，效果會更好

優先讀 SKILL.md，接著看 repository 中任何關於 constant-time 檢查、measurement scripts 或 policy notes 的範例。如果 repo 同時包含多個 implementation target，先讀最接近 production stack 的那一個，才能讓 constant-time-testing 指南和你的環境保持一致。

constant-time-testing 技能 FAQ

constant-time-testing 只適用於 crypto libraries 嗎？

不是。只要是 secret-dependent timing 可能有影響的程式都適用，包括 authentication checks、key comparison、secret-bearing formats 的 parsing，以及 protocol logic。用於 Security Audit 的 constant-time-testing 範圍，比純密碼學更廣。

使用前一定要先準備 benchmark 環境嗎？

不一定。你可以先做靜態審查與針對性測試，再視程式路徑是否可疑加入 timing measurements。對許多稽核來說，第一輪重點是縮小可能存在 leakage 的範圍。

這跟一般 prompt 有什麼不同？

一般 prompt 常是在問對 timing attacks 的通用說明。constant-time-testing 更具行動性：它的目的，是推動你針對特定 codebase、特定 secret 與特定 threat model 進行審查，通常能產出更好的 audit 結果。

什麼情況下不該使用它？

如果你需要完整的 dynamic analysis infrastructure、formal verification，或硬體層級認證，就不要只依賴它。它最適合作為聚焦的審查與測試指南，而不是更深入保證方法的替代品。

如何提升 constant-time-testing 技能

把 secret 與不變條件講清楚

最大的品質提升，來自於明確指出哪些內容必須保密、哪些行為不能改變。告訴模型哪些值是敏感的、哪些操作允許變動、哪些 code paths 是 security-critical。這會讓 constant-time-testing 技能的輸出精準很多。

提供程式位置與可疑模式

如果你已經懷疑某個 function、branch 或 lookup table，請直接指出來。像這樣：Inspect verify(), ct_eq(), and the S-box lookup in src/aes.c. 這能減少猜測，並讓輸出更聚焦在最高風險的 leakage 路徑。

要求證據，不要只要判斷

好的結果通常會包含具體的測試計畫：要比較哪些 input pairs、在哪裡做 instrument、什麼情況算 leakage，以及如何解讀 noisy measurements。請明確要求這些產物，讓回答不只停留在「看起來是 constant-time」或「不是 constant-time」。

第一輪之後持續迭代

用第一輪結果來縮小範圍。如果它標出某個 branch，就針對那個 function 再做更窄的 constant-time-testing usage 檢查；如果看起來乾淨，就追問相鄰 helper、compiler effects，或仍可能洩漏的 platform-specific behavior。