是否使用SIMD优化了System.Security.Cryptography？

Question

我试图用反射器研究SHA-256的计算。但是它进入了非托管代码。

我想找到的是.NET System.Security.Cryptography实现是否可以优化。以使用SIMD为例。

所以问题是-.NET 4.6+ SHA-256是否使用SIMD。如果不能，那么是否可以通过使用SIMD来提高性能，或者当前的实现几乎是最好的？

编辑：我当前使用的dll在Microsoft System.Security.Cryptography内部使用CAPI本机代码，并且它调用的代码是 unmanaged ，我无法找到其atm的源。.

托管实现https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/security/cryptography/sha256managed.cs似乎未使用SIMD。

Answer 1

  

我试图用反射器研究SHA-256的计算。但是它进入了非托管代码的某个地方。

.NET中的大多数密码仅仅是系统库提供的功能的包装。 .NET Framework中有一些历史例外（例如SHA256Managed），但.NET Core中不再存在（例如SHA256Managed is no longer managed，类型名称只是为了兼容性而存在）。

  

我想找到的是.NET System.Security.Cryptography实现是否可以优化。以使用SIMD为例。

System.Security.Cryptography是一个大型命名空间，其中包含许多不同的内容。既然您特别提到SHA-2-256，我们可以对其进行细分。

• SHA256CryptoServiceProvider
  • 这使用了CAPI（crypt32.dll / advapi32.dll / etc）中的SHA-2-256实现。
  • 在Windows 10（可能还包括某些较旧的Windows版本）上，crypt32 / etc中的实现只是转发给CNG实现。
• SHA256Cng
  • 这使用了CNG（bcrypt.dll）的SHA-2-256实现。
  • Windows 8对SSE2指令集的最低CPU要求，因此至少可能使用SSE2加速。
  • 当可用时，AES实现使用AES-NI，因此该库已经具有探测新指令集并具有后备实现的模式。
  • 最合理的期望是，如果在发布Windows版本（或Windows 10的6个月更新）之前的一年中使用市场上有CPU的指令集可以提高速度，那么CNG团队可能已经根据该说明制作了优化版本。
• SHA256托管
  • 在.NET Core中，这只是另一个实现的包装。
  • 在.NET Framework中，您在referencesource上看到的就是所获得的。
  • 可以加快速度吗？可能。
  • 会吗？似乎不太可能；不鼓励使用该类型。

  

（评论：它使用avx2吗？avx512？）

Dunno。从理论上讲，您可以介入/反汇编本机实现并进行查找。我可以在AVX-512上找到的最早的处理器是 Intel Core i7-7800X，从2017年第二季度开始。我现在可以找到的最新的Windows FIPS CAVP证书是SHS＃4253（3/9/2018），所以有机会Windows 10的最新版本中正在使用AVX-512。

  

（例如：sha256的avx2 / avx512）以及如何管理？

AFAIK，您不能；除了加入该团队（https://careers.microsoft.com）。

  

例如，我有使用sha256托管而不是Cng的Amazon.Glacier dll。我想使其使用我不需要的默认设置。

您需要让Amazon更改为使用SHA256.Create()。真正没有一种改变别人代码的实用方法（除非它是接受贡献的开源代码，在这种情况下，您可以尝试直接改变它）。