性能暴力哈希C ++ Java

时间:2014-12-27 11:15:44

标签: java c++ performance md5 brute-force

我在C ++和Java中为md5实现了一个强制执行器,并且对它们的效率有何不同有疑问。
数据和复杂度(E ^密码长度)与时间的关系图如下:http://i.imgur.com/hckCe8f.png
密码是简单的“b”重复填充长度

在C ++中我使用了md5的这个实现:zedwood.com/article/cpp-md5-function
在Java中,我使用了此站点上的第二个实现:http://www.asjava.com/core-java/java-md5-example/

在递归C ++实现中,我的循环代码是在一个单独的类中完成的:

class bruteChar {
    string charset;
    char last_char;
    string str;
    string double_start;
    char reverse_charset[256];
  private:
    string next(string s)
    {
        size_t length = s.size()-1;
        if(length == 0)
        {
            if( s[0]==last_char)
                return double_start;
            return string(1, charset[reverse_charset[s[length]]+1]);
        }
        if(s[length] == last_char)
            return next(s.substr(0,length))+charset[0];
        else
            return str.substr(0,length)+string(1, charset[reverse_charset[s[length]]+1]);
    };

  public:
    void start (string chars)
    {
        charset = chars;
        str=charset[0];
        last_char=charset[charset.size()-1];
        double_start=charset[0];
        double_start+=charset[0];

        for(size_t i = 0; i < charset.size(); ++i)
            reverse_charset[charset[i]]=i;
        reverse_charset[charset[charset.size()]]=0;
    }

    string next()
    {
        str=next(str);
        return str;
    }
};

在Java中我使用了自定义类

public class picochar {
    public static char[] charset = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray(); 
    int num;
    int mod;

    picochar(int init, int mod)
    {
        num = init%mod;
    }

    picochar(char init, int mod)
    {
        for(int i = 0; i < mod; i++)
        {
            if(charset[i] == init)
                num = i;
        }  
    }

    public char get()
    {
        return charset[num];
    }

    public boolean equals(char  ch)
    {
        return (get() == ch);
    }

    public void increment()
    {
        num++;
    }
}

以及以下方法

public static String next(String s) {
    int length = s.length();
    picochar pc = new picochar(s.charAt(length - 1),mod);
    if(pc.equals(picochar.charset[mod-1]))
        return length > 1 ? next(s.substring(0, length - 1)) + 'a' : "aa";
    pc.increment();
    return s.substring(0, length - 1) + pc.get();
}

为什么Java在计算哈希值时比C ++更有效率?
我是否只是使用Java的高效MD5实现和C ++的实用程序? 我认为C ++会比Java快得多,因为Java必须通过JVM运行所有内容而C本身就是这样做。

然而,Java远远超过了C ++解决方案。如果这仅仅是因为我对C ++程序的编码不好,我该如何解决?

编辑删除不同的C ++程序,现在两个解决方案都递归循环。

我确定了在没有散列的情况下循环所需的时间,这里Java的速度是C的两倍,这是由@Dunes解释的。当重新编码为不递归地使用substr()而是改变原始字符串时,C的速度大约是Java的两倍。

我做了一些测试,将哈希“hello”1&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt;&lt; 25到C实现。
在经过几秒钟的哈希处理后,C ++会有类似的性能提升,但增益远远不及Java的增益。

那么为什么Java会更好地预热呢?

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

看起来c ++实现速度太慢的原因是因为你按值传递字符串。这是每次使用字符串参数调用方法或返回字符串时,程序必须为整个字符串创建一个全新的副本。

然而,因为Java具有不可变的字符串,所以它可以通过传递相同字符串的不同视图而逃脱。 String.substring不复制支持字符数组。相反,新的字符串对象只跟踪与支持字符数组相关的起始索引和长度。当不明智地使用子字符串时,它可能导致内存泄漏 - 只要存在,一个char视图将保持原始的百万字符后备阵列存活。

答案 1 :(得分:0)

原来我使用的是低效的md5实现 这是计算2 27 哈希所花费的时间与openssl哈希时间的比较

openssl v1
17.4911

openssl v2
14.9546

custom
291.201