[uanog] IPSec performance @ x86

[Sergey Smitienko]

Привет.

core.i7.6700k#openssl speed -evp aes-128-cbc

Doing aes-128-cbc for 3s on 16 size blocks: 227357080 aes-128-cbc's in 3.00s
Doing aes-128-cbc for 3s on 64 size blocks: 64897721 aes-128-cbc's in 3.00s
Doing aes-128-cbc for 3s on 256 size blocks: 16590421 aes-128-cbc's in 3.00s
Doing aes-128-cbc for 3s on 1024 size blocks: 4189099 aes-128-cbc's in 3.00s
Doing aes-128-cbc for 3s on 8192 size blocks: 524904 aes-128-cbc's in 3.00s

OpenSSL 1.0.2g  1 Mar 2016
built on: reproducible build, date unspecified
options:bn(64,64) rc4(16x,int) des(idx,cisc,16,int) aes(partial) 
blowfish(idx)
compiler: cc -I. -I.. -I../include  -fPIC -DOPENSSL_PIC 
-DOPENSSL_THREADS -D_REENTRANT -DDSO_DLFCN -DHAVE_DLFCN_H -m64 
-DL_ENDIAN -g -O2 -fstack-protector-strong -Wformat 
-Werror=format-security -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 
-Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro -Wa,--noexecstack -Wall 
-DMD32_REG_T=int -DOPENSSL_IA32_SSE2 -DOPENSSL_BN_ASM_MONT 
-DOPENSSL_BN_ASM_MONT5 -DOPENSSL_BN_ASM_GF2m -DSHA1_ASM -DSHA256_ASM 
-DSHA512_ASM -DMD5_ASM -DAES_ASM -DVPAES_ASM -DBSAES_ASM -DWHIRLPOOL_ASM 
-DGHASH_ASM -DECP_NISTZ256_ASM
The 'numbers' are in 1000s of bytes per second processed.
type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes 8192 bytes
aes-128-cbc    1212571.09k  1384484.71k  1415715.93k  1429879.13k 
1433337.86k

В блоках по 64 байта (самый плохой случай -  voip) дает 1.3 гигабайта в 
секунду при полной загрузки одного ядра.
Без AES-NI

The 'numbers' are in 1000s of bytes per second processed.
type             16 bytes     64 bytes    256 bytes   1024 bytes 8192 bytes
aes-128 cbc     167418.06k   182451.93k   188739.07k   187727.19k 
194005.67k - 182 мегабайта в секунду.

В обоих случаях это больше, чем нужно, для загрузки гигабитного канала.
Скорости работы AES в openssl и в linux kernel практически можно считать 
одинаковыми.

А AES-256 не нужен. AES-256 на самом деле слабее, чем AES-128.
"Assuming you're talking about AES 128 versus AES 256, there is a known 
weakness in the key expansion function that affects AES256.
Fundamentally, the weakness reduces the complexity of AES256 to that 
lower than AES128."
http://eprint.iacr.org/2009/374


 > В Intel NIC гигабитках и старше есть аппаратная поддержка IPSec/AES,
 > которая типа дает wire speed шифрование.
 >
 >> Привет,
 >>
 >> есть задача - запустить сеть с шифрованием трафика на основе механизма
 >> GRE over IPSec/IKEv2 (GRE нужен для dynamic routing, IPSec - для
 >> совместимости с решениями других производителей - таковы
 >> требования).Если у кого есть опыт использования open source / x86 для
 >> подобных задач, поделитесь им, пожалуйста:
 >>
 >>   * на каких программно-аппаратных конфигурациях какую предельную
 >>     производительность удалось получить (до начала потерь пакетов)?
 >>       o CPU/MB/RAM (тип, частота)
 >>       o NIC (производитель, модель)
 >>       o операционная система
 >>       o софт / библиотеки
 >>       o алгоритм и длина ключа для симметричного шифрования (в
 >>         реальности - интересует, конечно же, AES-256)
 >>
 >> Спасибо!