使用 AES 256（EVP 和非 EVP API）在同一硬件上不同性能的 openssl 速度

信息安全 AES openssl
2021-08-21 05:40:14

如果我像这样运行 openssl 1.0.1e：

$ ./openssl speed aes-256-cbc (i.e without EVP API)
Doing aes-256 cbc for 3s on 16 size blocks: 14388425 aes-256 cbc's in 3.00s
Doing aes-256 cbc for 3s on 64 size blocks: 3861764 aes-256 cbc's in 2.99s
Doing aes-256 cbc for 3s on 256 size blocks: 976359 aes-256 cbc's in 3.00s
Doing aes-256 cbc for 3s on 1024 size blocks: 246145 aes-256 cbc's in 2.99s
Doing aes-256 cbc for 3s on 8192 size blocks: 30766 aes-256 cbc's in 3.00s

但是，如果我这样运行它：

$ ./openssl speed -evp AES256
Doing aes-256-cbc for 3s on 16 size blocks: 71299827 aes-256-cbc's in 3.00s
Doing aes-256-cbc for 3s on 64 size blocks: 18742055 aes-256-cbc's in 2.99s
Doing aes-256-cbc for 3s on 256 size blocks: 4771917 aes-256-cbc's in 2.99s
Doing aes-256-cbc for 3s on 1024 size blocks: 1199158 aes-256-cbc's in 3.00s
Doing aes-256-cbc for 3s on 8192 size blocks: 150768 aes-256-cbc's in 2.99s

从OpenSSL 文档中，似乎对相同的密码使用 EVP 或不使用 EVP 应该没有任何区别。是的，我始终如一地看到它。任何人都可以提供见解吗？我用谷歌搜索了很多，但找不到任何东西。我会查看代码，但不确定我是否能理解那部分。

2个回答

在 OpenSSL 源代码中，speed aes-256-cbc函数调用AES_cbc_encrypt()本身使用AES_encrypt()的函数，来自crypto/aes/aes_x86core.c. 这是一个带有表格的明显“经典”实现。

另一方面，使用 EVP，您最终会在代码中crypto/evp/e_aes.c动态检测当前 CPU 是否支持AES-NI 指令，这是最近 x86 处理器的一项功能，可以大大提高性能。在 OpenSSL 代码中，宏完成了这项工作（使用CPUIDAESNI_CAPABLE提供初始化库时设置的一些标志）。

底线：使用 EVP，您可以从基于当前 CPU 模型的改进实现的自动选择中受益，而非 EVP 代码直接使用通用软件实现，它在任何地方都可以工作，但速度较慢。

还有一点需要注意：

$ ./openssl speed aes-256-cbc (i.e without EVP API)
Doing aes-256 cbc for 3s on 16 size blocks: 14388425 aes-256 cbc's in 3.00s
$ ./openssl speed -evp AES256
Doing aes-256-cbc for 3s on 16 size blocks: 71299827 aes-256-cbc's in 3.00s

不使用 EVP API，在 3.00 秒内，处理 14,388,425 (~14M)
使用 EVP API，在 3.00 秒内，处理 71,299,827 (~71M)

它显然在 EVP 模式下处理得更快。

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