如何确保函数在Go中占用一定的时间？

Question

我正在Go中为SQRL客户端实施EnScrypt.该函数需要运行,直到它使用最少的CPU时间.我的Python代码如下所示:

def enscrypt_time(salt, password, seconds, n=9, r=256):
    N = 1 << n
    start = time.process_time()
    end = start + seconds
    data = acc = scrypt.hash(password, salt, N, r, 1, 32)
    i = 1
    while time.process_time() < end:
        data = scrypt.hash(password, data, N, r, 1, 32)
        acc = xor_bytes(acc, data)
        i += 1
    return i, time.process_time() - start, acc

除了process_time函数之外,将其转换为Go非常简单.我不能使用time.Time/ Timer因为那些测量挂钟时间(受到系统上可能运行的其他所有内容的影响).我需要实际使用的CPU时间,理想情况是函数,或者至少需要运行的线程或进程.

什么是Go相当于process_time？

https://docs.python.org/3/library/time.html#time.process_time

Answer 1

您可以使用runtime.LockOSThread()将调用 goroutine 连接到其当前的操作系统线程。这将确保没有其他 goroutine 被调度到该线程，因此您的 goroutine 将运行并且不会被中断或搁置。当线程被锁定时，其他 goroutine 不会干扰。

之后，您只需要一个循环，直到给定的秒数过去。您必须调用runtime.UnlockOSThread()“释放”线程并使其可供其他 goroutine 执行，最好作为defer语句来完成。

看这个例子：

func runUntil(end time.Time) {
    runtime.LockOSThread()
    defer runtime.UnlockOSThread()
    for time.Now().Before(end) {
    }
}

要让它等待 2 秒，它可能如下所示：

start := time.Now()
end := start.Add(time.Second * 2)
runUntil(end)

fmt.Println("Verify:", time.Now().Sub(start))

例如，这会打印：

Verify: 2.0004556s

当然你也可以指定少于一秒，例如等待 100 毫秒：

start := time.Now()
runUntil(start.Add(time.Millisecond * 100))
fmt.Println("Verify:", time.Now().Sub(start))

输出：

Verify: 100.1278ms

如果更适合您，您可以使用此函数的不同版本，该版本将“等待”时间量设为time.Duration：

func wait(d time.Duration) {
    runtime.LockOSThread()
    defer runtime.UnlockOSThread()

    for end := time.Now().Add(d); time.Now().Before(end); {
    }
}

使用这个：

start = time.Now()
wait(time.Millisecond * 200)
fmt.Println("Verify:", time.Now().Sub(start))

输出：

Verify: 200.1546ms

注意：请注意，上述函数中的循环将无情地使用 CPU，因为其中没有睡眠或阻塞 IO，它们只会查询当前系统时间并将其与截止时间进行比较。

如果攻击者通过多次并发尝试增加系统负载怎么办？

Go运行时限制了可以同时执行goroutines的系统线程。这是由 控制的runtime.GOMAXPROCS()，所以这已经是一个限制了。它默认为可用 CPU 核心数，您可以随时更改它。不过，这也造成了瓶颈，因为通过使用runtime.LockOSThread()，如果锁定线程的数量在任何给定时间等于GOMAXPROCS，那么就会阻塞其他 goroutine 的执行，直到线程被解锁。

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