如何对加密库进行基准测试？

什么是测试加密库的好测试？如何对加密库进行基准测试？

我们应该使用哪个单位（时间，CPU周期...）来比较不同的加密库？

是否有任何工具，程序....？

任何想法，评论是欢迎的！

谢谢您的输入！

来源

2011-03-23 Daniel Gartmann

这将取决于可用的库和加密方案以及您可用的平台选项。例如：您正在测试的是对称密钥还是非对称密钥加密？您是在测试加密还是只是数字签名生成？关键优势或原始表现对你更重要吗？ – 2011-03-23 17:55:56

什么是测试加密库的好测试？

下面的答案在Crypto ++的上下文中。我现在不了解其他库，如OpenSSL，Botan，BouncyCastle等。

Crypto ++库有一个内置的基准测试套件。

哪个单位（时间，CPU周期等），我们应该使用比较型动物加密库？

您通常以每字节的周期数来衡量性能。每个字节的周期取决于CPU频率。另一个相关指标是以MB/s为单位的吞吐量。它也取决于CPU频率。

是否有任何工具，程序....？

git clone https://github.com/weidai11/cryptopp.git 
cd cryptopp 
make static cryptest.exe 

# 2.0 GHz (use KB=1024; not 1000) 
make bench CRYPTOPP_CPU_SPEED=1.8626

make bench将创建一个名为benchmark.html。

如果你想手动运行测试，那么：

./cryptest.exe b <time in seconds> <cpu speed in GHz>

它将输出类似HTML的表，而<HEAD>和<BODY>标签。您仍然可以在网络浏览器中查看它。

您还可以在Crypto++ Benchmarks上查看Crypto ++基准测试页。信息的日期和它在我们的TODO清单上。

你也需要accumen为什么看起来是正确的。例如，SSE4.2和ARMv8有一个CRC32指令。每个字节的周期应该从大约3或5 cpb（仅软件）到大约1或1.5 cpb（硬件加速）。它应该等同于在大约2 GHz的现代硬件上大约300或500 MB/s（仅软件）的变化，大约1.5 GB/s（硬件加速）。

其他技术，如SSE2和NEON，更难处理。理论上每个字节的循环数和吞吐量应该可以看到，但是你可能不知道它是什么。您可能需要联系算法的作者才能找到答案。例如，我们联系了BLAKE2的作者，了解我们的ARMv7/ARMv8 NEON实现是否按预期执行，因为它是作者主页上的missing benchmark results。

我也发现GCC 4.6（及以上版本）和-O3可以在仅有软件的实现方面有很大的不同。这是因为GCC在-O3的矢量化程度很高，您可能会看到2倍到2.5倍的加速。例如，编译器可能会生成运行在40 cpb的代码-O2。在-O3它可能运行在15或19 cpb。一个好的SSE2或NEON实现应该比单纯软件实现至少每个字节少几个周期。在同一个例子中，SSE2或NEON的实现可能运行在8至13 cpb。

还有像OpenBenchmarking.org这样的网站，可以为您提供一些指标。

来源

2016-05-30 20:42:10 jww

我上面的评论放在一边，美国政府有FIPS program，你可能想看看。这不是完美的（通过一个长镜头），但这是一个开始 - 你可以了解他们在评估密码学时所看到的东西。

我也建议看看Computer Security Division of the NIST。

此外，在旁注中......回顾主人不得不说的（布鲁斯·施奈尔）关于Security Pitfalls in Cryptography的问题总是很好。另外：Security is harder than it looks。

来源

2011-03-23 18:00:23

我假设你的意思是性能基准。我会说时间和周期都是有效的基准，因为一些代码可能在不同的体系结构上执行不同的操作（如果它们不同，可能会大相径庭）。

如果这对你来说非常重要，我会自己做测试。你可以使用一些计时器（几乎所有的语言都有一个计时器），或者你可以使用一些分析器（几乎所有的语言都有其中一种）来找出你在目标平台上寻找的算法的确切性能。

如果您正在查看一种算法与另一种算法，您可以查找其他人已经收集的数据，这会给您一个粗略的想法。例如，以下是来自Crypto ++的一些基准： http://www.cryptopp.com/benchmarks.html

请注意，它们使用MB /秒和周期/字节作为度量标准。我认为这是非常好的选择。

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2011-03-23 18:55:13 Luke

我面前的一些非常好的答案，但请记住，优化是通过timing attack（例如参见how devastating it can be for AES）泄漏密钥材料的一种非常好的方式。如果攻击者有任何机会计算你的操作时间，你不想要最快但最稳定的时间库（如果有人可以监控你的电脑，可能是最常用的电源使用情况）。 OpenSSL在保护当前攻击方面做得非常出色，不一定会说出与其他库相同的东西。

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2011-03-24 04:29:54

如何对加密库进行基准测试？

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