Raspberry PI 2上使用OpenSSL AES / GCM的性能非常差

Question

我开发了一个简单的C ++程序来测试OpenSSL AES / GCM调用到EVP接口的性能。 它的作用是取一个1024字节的字符串，用密钥加密它，然后用相同的密钥加密结果，并一次又一次地加密。 我正在使用增量4字节初始化向量。

当我在我的Macbook Pro（Intel i7）上测试它时，结果非常令人印象深刻：在一个内核上运行上述过程的1048576次迭代需要一秒钟。 这是1 GB / s的加密速度。 如果我们同时使用所有核心，则为8 GB / s（或多或少）。

现在，我在Raspberry PI 2上移植了相同的基准测试。然而，当我运行它时，需要0.16秒来完成1024次迭代。 在单核上，这或多或少为6 MB / s。

现在，我很明白，现代昂贵的i7处理器和在Raspberry上运行的小型ARM处理器之间存在着巨大的巨大差异，但仍然快170倍。 因此，在假设Raspberry PI 2 真的那么糟糕之前，我想检查这些参数是否合理。

有没有人做过某种基准？ Raspberry上6 MB / s的加密速度是否合理？ 或者我做错了什么？

（我通过我的Macbook USB给它供电：可能这么慢，因为它没有获得足够的功率？这听起来听起来不合理。它根本不会启动，对吧？或者可能有一个超频机制来省电吗？）

更新1 ：我在我的Macbook和Raspberry上做了openssl -evp speed aes-256-cbc 。

在Macbook上：

type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes
aes-256-cbc     534591.95k   564057.62k   566522.81k   570717.87k   574876.33k

在覆盆子上：

type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes   8192 bytes
aes-256-cbc      14288.53k    16653.74k    17165.31k    17298.43k    17337.00k

这仍然是因素33，但英特尔处理器可以使用硬件加速AES调用。 不过，据我所知，GCM模式应该比CBC快得多。 我不知道为什么但看起来没有一个用于GCM的openssl基准权利，但即使假设它们表现相同，我也错过了一个因素3。

更新2检查此页面： http ： //elinux.org/RPi_Performance#OpenSSL 。 看起来我缺少10 MB / s以上。 总计：使用AES / CBC（应该是）为27 MB / s，使用AES / GCM为6 MB / s（实际上是这样）。

Answer 1

您的Intel CPU使用AESNI扩展提供专用硬件支持。 如果你在没有它的情况下进行编译，你将获得大约250MB / s的性能差异听起来合理。 （并且任何CPU有多少GHz都没有告诉你性能，除非它只是使用不同的时钟完全相同的CPU类型）

Answer 2

如果你还没有考虑到它，那为什么不能用3大小的处理能力差异来解释因子3？

Raspberry Pi 2具有900Mhz处理器，典型的i7处理器具有2.8Ghz，这使得Pi具有大约三分之一的处理能力。

此外，我不知道在这些情况下GCM应该比CBC更快的结论。 CBC不提供身份验证，因此单独应该使GCM显着降低（尽管可能不是您所看到的4倍）。

当然，如果CBC无法并行化并且GCM能够并行，那么当您引入多个内核时，这就会消失。