如何检查OpenSSL是否支持/使用Intel AES-NI？

Question

请告诉我,如何检查OpenSSL是否支持/使用Intel AES-NI？

Answer 1

如何检查OpenSSL是否支持/使用Intel AES-NI？

它不是那么简单,尽管它应该是.OpenSSL曾经提供一种功能来获取ia32处理器检测到的功能,但它不再可用.见的讨论OPENSSL_ia32cap_loc在OPENSSL_ia32cap手册页.另请参阅验证AES-NI在运行时的使用情况？在OpenSSL邮件列表上.

如果要链接到OpenSSL静态库,则可以使用:

extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
# define AESNI_CAPABLE (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))

if(AESNI_CAPABLE)
    /* AES-NI is available */

如果您链接到OpenSSL的共享对象,则符号OPENSSL_ia32cap_P是不出口.在这种情况下,您需要编写自己的检测代码.

我甚至不打扰OpenSSL,因为它只适用于库的静态链接.我分享了下面用于检测的代码.我相信我从英特尔的戴夫约翰斯顿(他设计了RDRAND电路)中撕下了很大一部分.

注意:下面的代码可能错误地拒绝使用AES-NI的 AMD处理器.我没有要测试的处理器,所以我无法提供代码.

注意:下面的代码在Valgrind下不会按预期执行.对于AES-NI或RDRAND指令没有仿真,因此Valgrind返回"已修改"值,CPUID因此看起来它们不可用.在邮件列表上的 Valgrind下运行时,请参阅内联汇编中的错误结果.

尽管AES-NI是可用的,它不意味着你要使用它.

如果您使用低级原语AES_*,那么您将不会使用AES-NI,因为它是一个软件实现.

如果您使用高级EVP_*齿轮,那么您将使用AES-NI(如果可用).该库将自动切换到AES-NI.

如果 AES-NI可用但您不想使用它,请在启动程序之前执行以下操作:

$ export OPENSSL_ia32cap="~0x200000200000000"

您可以使用以下OpenSSL命令测试速度差异.切换上面的导出以查看差异:

$ openssl speed -elapsed -evp aes-128-ecb

struct CPUIDinfo {
    unsigned int EAX;
    unsigned int EBX;
    unsigned int ECX;
    unsigned int EDX;
};

int HasIntelCpu();
int HasAESNI();
int HasRDRAND();

void cpuid_info(CPUIDinfo *info, const unsigned int func,
        const unsigned int subfunc);

int HasIntelCpu() {
    CPUIDinfo info;
    cpuid_info(&info, 0, 0);
    if (memcmp((char *) (&info.EBX), "Genu", 4) == 0
            && memcmp((char *) (&info.EDX), "ineI", 4) == 0
            && memcmp((char *) (&info.ECX), "ntel", 4) == 0) {

        return 1;
    }

    return 0;
}

int HasAESNI() {
    if (!HasIntelCpu())
        return 0;

    CPUIDinfo info;
    cpuid_info(&info, 1, 0);

    static const unsigned int AESNI_FLAG = (1 << 25);
    if ((info.ECX & AESNI_FLAG) == AESNI_FLAG)
        return 1;

    return 0;
}

int HasRDRAND() {

    if (!HasIntelCpu())
        return 0;

    CPUIDinfo info;
    cpuid_info(&info, 1, 0);

    static const unsigned int RDRAND_FLAG = (1 << 30);
    if ((info.ECX & RDRAND_FLAG) == RDRAND_FLAG)
        return 1;

    return 0;
}

void cpuid_info(CPUIDinfo *info, unsigned int func, unsigned int subfunc) {
    __asm__ __volatile__ (
            "cpuid"
            : "=a"(info->EAX), "=b"(info->EBX), "=c"(info->ECX), "=d"(info->EDX)
            : "a"(func), "c"(subfunc)
    );
}

Answer 2

根据jww提供的信息构建了几个快速的衬垫:

openssl speed -elapsed -evp aes-128-cbc
...
OPENSSL_ia32cap="~0x200000200000000" openssl speed -elapsed -evp aes-128-cbc
...

第一行的输出应明显快于第二行.在我的情况下,在i5测试机器上,几乎翻倍.