feat: 优化随机数逻辑v2,动态调整WAYS=4,6,8,8

This commit is contained in:
AsyncKurisu
2025-11-24 16:43:05 +08:00
parent 0860c735a3
commit c7cef447b8

View File

@@ -129,6 +129,31 @@ add_to_V_optimized(unsigned char V[], int incr)
vst1q_u8(V, vV);
}
// 动态确定最优WAYS值
static int
determine_optimal_ways(unsigned long long data_size)
{
// 根据数据大小选择最优的WAYS值
// 这些阈值可以通过实际测试优化
// 小数据块: 使用4路并行
if (data_size < 256) {
return 4;
}
// 中等数据块: 使用6路并行
else if (data_size < 1024) {
return 6;
}
// 大数据块: 使用8路并行
else if (data_size < 4096) {
return 8;
}
// 超大数据块: 使用10路并行但不超过12
else {
return 8;
}
}
// 优化7: 改进DRBG更新函数减少内存操作
static void
AES256_CTR_DRBG_Update_Optimized(unsigned char *provided_data,
@@ -230,10 +255,7 @@ randombytes_init_arm64crypto_optimized(unsigned char *entropy_input,
DRBG_ctx.reseed_counter = 1;
}
// 优化9: 提高WAYS值以利用更宽的向量寄存器
#define WAYS_OPTIMIZED 8 // 增加到8利用更宽的向量化
// 优化10: 改进主随机数生成函数使用更大的WAYS值和更好的向量化
// 优化9: 动态选择WAYS值的主随机数生成函数
int
randombytes_arm64crypto_optimized(unsigned char *x, unsigned long long xlen)
{
@@ -247,14 +269,18 @@ randombytes_arm64crypto_optimized(unsigned char *x, unsigned long long xlen)
vsubkeys[j] = vld1q_u8(subkeys[j]);
}
// 处理大块数据(使用优化后的WAYS值
if (xlen >= WAYS_OPTIMIZED * 16) {
uint8x16_t vV_array[WAYS_OPTIMIZED];
// 根据数据大小动态确定最优的WAYS值
int ways = determine_optimal_ways(xlen);
// 处理大块数据使用动态确定的WAYS值
if (xlen >= ways * 16) {
// 使用动态分配的数组来适应不同的WAYS值
uint8x16_t vV_array[12]; // 最多支持12路并行
uint8x16_t vV = vld1q_u8(DRBG_ctx.V);
// 初始化计数器值
vV_array[0] = vV;
for (int j = 1; j < WAYS_OPTIMIZED; j++) {
for (int j = 1; j < ways; j++) {
uint64x2_t vV64 = vreinterpretq_u64_u8(vV);
uint64x2_t inc = vdupq_n_u64(j);
vV64 = vaddq_u64(vV64, inc);
@@ -262,27 +288,27 @@ randombytes_arm64crypto_optimized(unsigned char *x, unsigned long long xlen)
}
// 处理大块数据
while (xlen >= WAYS_OPTIMIZED * 16) {
while (xlen >= ways * 16) {
// 批量AES加密
AES256_ECB_XWAYS_OPTIMIZED(WAYS_OPTIMIZED, vsubkeys, vV_array, x);
AES256_ECB_XWAYS_OPTIMIZED(ways, vsubkeys, vV_array, x);
// 更新计数器值
uint64x2_t vV64 = vreinterpretq_u64_u8(vV_array[WAYS_OPTIMIZED - 1]);
uint64x2_t inc = vdupq_n_u64(WAYS_OPTIMIZED);
uint64x2_t vV64 = vreinterpretq_u64_u8(vV_array[ways - 1]);
uint64x2_t inc = vdupq_n_u64(ways);
vV64 = vaddq_u64(vV64, inc);
for (int j = 0; j < WAYS_OPTIMIZED; j++) {
for (int j = 0; j < ways; j++) {
uint64x2_t current = vreinterpretq_u64_u8(vV_array[j]);
current = vaddq_u64(current, inc);
vV_array[j] = vreinterpretq_u8_u64(current);
}
x += WAYS_OPTIMIZED * 16;
xlen -= WAYS_OPTIMIZED * 16;
x += ways * 16;
xlen -= ways * 16;
}
// 更新V为最后一个计数器值
vV = vV_array[WAYS_OPTIMIZED - 1];
vV = vV_array[ways - 1];
vst1q_u8(DRBG_ctx.V, vV);
}
@@ -313,6 +339,53 @@ randombytes_arm64crypto_optimized(unsigned char *x, unsigned long long xlen)
return RNG_SUCCESS;
}
// // 高级版本:带有自适应学习能力的随机数生成函数
// int
// randombytes_arm64crypto_adaptive(unsigned char *x, unsigned long long xlen)
// {
// // 静态变量用于记录历史性能数据
// static unsigned long long total_bytes_processed = 0;
// static unsigned long long total_time_used = 0; // 假设有时间测量机制
// uint8_t subkeys[15][16];
// uint8x16_t vsubkeys[15];
// // 预先计算子密钥
// AES256_key_schedule(subkeys, DRBG_ctx.Key);
// for (int j = 0; j < 15; j++) {
// vsubkeys[j] = vld1q_u8(subkeys[j]);
// }
// // 基于历史性能数据自适应选择WAYS值
// int ways;
// if (total_bytes_processed > 1024 * 1024) { // 如果已经处理了1MB以上数据
// // 基于历史平均性能选择最优WAYS
// // 这里简化为基于历史平均值的选择,实际中可以更复杂
// unsigned long long avg_bytes_per_time = total_bytes_processed / (total_time_used ? total_time_used : 1);
// if (avg_bytes_per_time > 1000) { // 假设阈值
// ways = (xlen > 4096) ? 12 : 8; // 高性能情况下使用更高并行度
// } else {
// ways = (xlen > 1024) ? 8 : 6; // 普通情况
// }
// } else {
// // 初始阶段使用基本规则
// ways = determine_optimal_ways(xlen);
// }
// // 确保不超过最大支持的并行度
// ways = (ways > 12) ? 12 : ways;
// // 这里开始实际的处理与前面函数类似但使用动态确定的ways值
// // ... (实现与randombytes_arm64crypto_optimized类似)
// // 更新历史统计
// total_bytes_processed += xlen;
// // total_time_used += elapsed_time; // 需要实际测量时间
// return RNG_SUCCESS;
// }
// 包装函数
#ifdef RANDOMBYTES_ARM64CRYPTO
int
@@ -330,4 +403,4 @@ randombytes_init(unsigned char *entropy_input, unsigned char *personalization_st
{
randombytes_init_arm64crypto_optimized(entropy_input, personalization_string, security_strength);
}
#endif
#endif