6502 CPU 能否在合理的時間內安全地計算 SHA-1 雜湊？
6502 是 Tamagotchi 中的 CPU（可以被黑客入侵以執行自定義程式碼）。SHA-1 是用於 TOTP（雙因素身份驗證令牌和應用程序使用的算法）的預設雜湊值。希望你現在明白我為什麼要問這個。
（鑑於這種情況，這將是幾十個字節的輸入，不到一秒左右的時間）
是的，6502可以在合理的時間內計算SHA-1：小於 $ \lceil(k+9)/64\rceil/5 $ 第二個 $ k $ 1 MHz 6502 上的字節消息，如 1977 年[Apple ]。例如 0.2s 最多 55 個字節。我們需要大約 128 字節的 RAM，不包括散列消息。程式碼可能適合 1 KB 的程式碼，包括常量。
注意：我不知道 Tamagoshi 上的時鐘速度、RAM 和程式碼大小資源。
我基於我為8031/8051編寫的商業實現，另一個 8 位 CPU（來自舊文章）。我的 660 字節程式碼（包括表格和 C 介面）遠低於每 64 字節塊 50,000 個 CPU 週期（寄存器上的許多指令是 1 個週期，外部儲存器訪問是 2 個週期；一個週期持續 12 個外部時鐘週期）原始 8051，常見變體將其減少到 6 個或更少）。該程式碼沒有完全優化到最大速度，因為客戶缺乏易於定址的內部 RAM，並且程式碼大小也是一個考慮因素。在 6502 上，我估計 CPU 週期數將少於使用零頁定址的展開程式碼的 4 倍，即少於 200,000 個週期。如果事情可以減少到 120,000 個週期左右，我不會感到驚訝。我贊同 Poncho 的評論，即 83,700 個週期似乎相當樂觀。
最自然的程式碼是恆定時間的，因此至少很容易避免時序旁通道。如果對手可以接近硬體，探測和電源/電磁發射分析是可信的安全威脅。
注意：我知道沒有使用 6502 的安全 CPU，但很多人使用 6805 或衍生產品，它們是非常可比的 8 位 CPU。有些仍在積極使用中。
在 Tamagotchi 發布的同一年，90MHz Pentium cpu 上的 SHA-1 需要 837 個週期才能完成，假設由於指令寬度和每個週期指令的差異，在 6502 上需要 8 倍（我可能會走得很遠，所以我將在此處使用 10X 作為基線）。
1MHz 下的 8370 個週期不到 100 秒。即使比這慢幾倍，因為如果記憶體定址的速度和用於輸入擴展的記憶體，它應該仍然在1s以下。我的混合 TOTP 每 86.4 秒（每天 1000 次）生成一個新程式碼，這給了足夠的時間來輸入和驗證程式碼，所以我想說 6502 確實能夠從單個生成 HMAC-SHA-1 雜湊迭代輸入（時間碼），並在合理的時間長度內為使用者格式化截斷值。
更多細節
看起來 Tama-Go（更新的單元）上的 CPU 實際上以 8MHz 執行，並集成到顯示控制器中。它有 1536B 的 RAM 和 320K 的 ROM，對於計算雜湊值應該綽綽有餘。
根據 Poncho 的評論，我查看了 6502 的指令延遲，在最壞的情況下它們大約為 6 個週期，而 pentium 平均不到 1 個（837 個週期中的 1469 條指令）。如果我的 10 倍猜測是準確的（事實並非如此），那意味著 1MHz 的雜湊迭代需要 88 毫秒。
但是，6502 似乎沒有可變的位旋轉和移位，它一次是 1，所以我的 10 倍猜測可能是 20 倍，儘管在 8MHz 下，半秒內仍然是 1 次 HMAC-SHA-1 迭代。
如果您想嘗試一下，Tama-go 有一個基於 Web 的模擬器，您可以自己了解完成這項工作需要多少程式碼和 CPU 週期。