Go 速度下的加密：性能考虑因素，Go Crypto 11-Golang-PHP中文网

Crypto at the Speed of Go: Performance Considerations, Go Crypto 11

嘿，速度恶魔！准备好让您的加密货币操作规模扩大了吗？虽然安全性是我们在密码学领域的首要任务，但有时我们需要我们的安全代码像经过微调的跑车一样运行。让我们深入探讨如何在 Go 中进行基准测试和优化我们的加密操作！

基准测试：为我们的加密货币竞赛计时

Go 为我们的加密货币竞赛配备了内置秒表。以下是我们如何安排加密冲刺的时间：

package main

import (
    "crypto/aes"
    "crypto/cipher"
    "crypto/rand"
    "crypto/rsa"
    "crypto/sha256"
    "testing"
)

func BenchmarkAESEncryption(b *testing.B) {
    key := make([]byte, 32)
    rand.Read(key)
    block, _ := aes.NewCipher(key)
    gcm, _ := cipher.NewGCM(block)
    nonce := make([]byte, gcm.NonceSize())
    plaintext := make([]byte, 1024)  // 1KB of secret message

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        gcm.Seal(nil, nonce, plaintext, nil)
    }
}

func BenchmarkSHA256(b *testing.B) {
    data := make([]byte, 1024)  // 1KB of data to hash
    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        sha256.Sum256(data)
    }
}

func BenchmarkRSAEncryption(b *testing.B) {
    privateKey, _ := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
    publicKey := &privateKey.PublicKey
    message := make([]byte, 32)  // A small secret message

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, message)
    }
}

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要运行这些加密货币竞赛，请使用：

go test -bench=.

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这就像为您的加密操作配备了雷达枪！

通过硬件加速实现涡轮增压

Go 的加密包就像一辆智能赛车 - 它会在可用时自动使用特殊的硬件功能。这包括：

AES-NI：x86 处理器上 AES 的特殊说明。这就像 AES 的硝基助推器一样！
硬件 SHA 在某些 ARM 处理器上运行。这就像拥有一个专用的哈希计算引擎！

想看看您的 CPU 有哪些涡轮增压器？试试这个：

GODEBUG=cpu.all=1 go run myprogram.go

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就像打开 CPU 的引擎盖看看它有什么特殊的加密引擎一样！

比较我们的加密赛车手

不同的加密算法就像不同类型的赛车。让我们来一场比赛吧：

func BenchmarkAES(b *testing.B)  { /* ... */ }
func BenchmarkChaCha20(b *testing.B)  { /* ... */ }
func BenchmarkRSA2048(b *testing.B)  { /* ... */ }
func BenchmarkECDSAP256(b *testing.B)  { /* ... */ }
func BenchmarkSHA256(b *testing.B)  { /* ... */ }
func BenchmarkSHA3_256(b *testing.B)  { /* ... */ }

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运行这些，您将看到哪辆加密汽车在您的特定赛道（硬件）上最快！

加密引擎的调整技巧

AES-GCM 是您的一级方程式赛车：对于对称加密，它既安全又快速，尤其是 AES-NI。
椭圆曲线是您的拉力赛车：对于非对称操作，ECDSA 和 ECDH 通常超过 RSA 卡车。
重用引擎：创建密码对象就像预热引擎一样。做一次，然后重复使用多圈：

block, _ := aes.NewCipher(key)
gcm, _ := cipher.NewGCM(block)
// Reuse 'gcm' for multiple encryptions

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调整引擎大小：越大并不总是越好。使用满足您的安全需求的最小密钥大小。
批处理就像起草：如果您正在进行许多小型加密操作，请对它们进行批处理以减少开销。
使用所有的气缸：Go 的并发就像拥有多个引擎。将它们用于并行加密操作：

package main

import (
    "crypto/aes"
    "crypto/cipher"
    "crypto/rand"
    "crypto/rsa"
    "crypto/sha256"
    "testing"
)

func BenchmarkAESEncryption(b *testing.B) {
    key := make([]byte, 32)
    rand.Read(key)
    block, _ := aes.NewCipher(key)
    gcm, _ := cipher.NewGCM(block)
    nonce := make([]byte, gcm.NonceSize())
    plaintext := make([]byte, 1024)  // 1KB of secret message

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        gcm.Seal(nil, nonce, plaintext, nil)
    }
}

func BenchmarkSHA256(b *testing.B) {
    data := make([]byte, 1024)  // 1KB of data to hash
    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        sha256.Sum256(data)
    }
}

func BenchmarkRSAEncryption(b *testing.B) {
    privateKey, _ := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
    publicKey := &privateKey.PublicKey
    message := make([]byte, 32)  // A small secret message

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, message)
    }
}

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