4

我做了一个小型测试基准，比较了 .NET 的System.Security.CryptographyAES 实现与 BouncyCastle.Org 的 AES。

GitHub 代码链接：https ://github.com/sidshetye/BouncyBench

我对 AES-GCM 特别感兴趣，因为它是一种“更好”的加密算法，而 .NET 缺少它。我注意到，虽然 .NET 和 BouncyCastle 之间的 AES 实现非常相似，但 GCM 性能却很差（有关更多信息，请参阅下面的额外背景）。我怀疑这是由于许多缓冲区副本或其他原因。为了更深入地了解，我尝试分析代码（VS2012 =>Analyze菜单栏选项 => Launch performance wizard）并注意到 mscorlib.dll 中有很多 CPU 烧伤

在此处输入图像描述

问题：在这种情况下，我如何才能弄清楚是什么占用了大部分 CPU？现在我所知道的是“Init() 中的某些行/调用会在 mscorlib.ni.dll 中消耗 47% 的 CPU” - 但不知道具体的行，我不知道在哪里（尝试和）优化。有什么线索吗？

额外背景：

基于David A. McGrew的“ The Galois/Counter Mode of Operation (GCM) ”论文，我阅读了“二进制字段中的乘法可以使用各种时间-内存权衡。它可以在不依赖键的内存的情况下实现，在这种情况下，它的运行速度通常比 AES 慢几倍。愿意牺牲适度内存的实现可以轻松实现比 AES 更高的速度。

如果你看一下结果，基本的 AES-CBC 引擎性能是非常可比的。AES-GCM 添加 GCM 并在 CTR 模式下重用其下方的 AES 引擎（比 CBC 更快）。但是，GCM 除了 CTR 模式外，还在 GF(2^128) 字段中添加了乘法，因此可能存在其他减速区域。无论如何，这就是我尝试分析代码的原因。

对于感兴趣的人，我的快速测试性能基准在哪里。它位于 Windows 8 VM 和 YMMV 中。该测试是可配置的，但目前它是在加密数据库的许多单元格时模拟加密开销（=> 许多但很小的明文输入）

Creating initial random bytes ...
Benchmark test is : Encrypt=>Decrypt 10 bytes 100 times

Name               time (ms)    plain(bytes) encypted(bytes)   byte overhead

.NET ciphers
AES128                1.5969              10              32      220 %
AES256                1.4131              10              32      220 %
AES128-HMACSHA256     2.5834              10              64      540 %
AES256-HMACSHA256     2.6029              10              64      540 %

BouncyCastle Ciphers
AES128/CBC            1.3691              10              32      220 %
AES256/CBC            1.5798              10              32      220 %
AES128-GCM           26.5225              10              42      320 %
AES256-GCM           26.3741              10              42      320 %

R - Rerun tests
C - Change size(10) and iterations(100)
Q - Quit
4

1 回答 1

1

这是微软的一个相当蹩脚的举动，因为他们显然破坏了在 Windows 8 之前运行良好但不再有效的功能，正如MSDN 博客文章中所解释的那样: :

在 Windows 8 上，探查器使用的底层技术与在以前版本的 Windows 上使用的不同，这就是为什么在 Windows 8 上的行为有所不同。使用新技术，探查器需要符号文件 (PDB) 来了解函数是什么当前在 NGEN 的图像中执行。

(...)

然而，在下一版本的 Visual Studio 中实现它是我们的积压工作。

该帖子提供了自己生成 PDB 文件的说明（谢谢！）。

于 2013-02-07T06:14:19.337 回答