¿El cálculo de un hash MD5 consume menos CPU que SHA-1 o SHA-2 en hardware x86 portátil "estándar"? Me interesa información general, no específica de un determinado chip.
ACTUALIZACIÓN: En mi caso, me interesa calcular el hash de un archivo. Si el tamaño del archivo importa, supongamos que es 300K.
Respuestas:
Sí, MD5 consume menos CPU. En mi Intel x86 (Core2 Quad Q6600, 2.4 GHz, usando un núcleo), obtengo esto en modo de 32 bits:
y esto en modo de 64 bits:
Las cifras están en megabytes por segundo, para un mensaje "largo" (esto es lo que obtiene para mensajes de más de 8 kB). Esto es con sphlib , una biblioteca de implementaciones de funciones hash en C (y Java). Todas las implementaciones son del mismo autor (yo) y se realizaron con esfuerzos comparables en las optimizaciones; por tanto, las diferencias de velocidad pueden considerarse realmente intrínsecas a las funciones.
Como punto de comparación, considere que un disco duro reciente funcionará a aproximadamente 100 MB / s, y cualquier cosa a través de USB superará los 60 MB / s. Aunque SHA-256 parece "lento" aquí, es lo suficientemente rápido para la mayoría de los propósitos.
Tenga en cuenta que OpenSSL incluye una implementación de 32 bits de SHA-512 que es bastante más rápida que mi código (pero no tan rápido como el SHA-512 de 64 bits), porque la implementación de OpenSSL está en ensamblaje y usa registros SSE2, algo que no puede hacerse en C. simple. SHA-512 es la única función entre las cuatro que se beneficia de una implementación SSE2.
Editar: en esta página ( archivo ), se puede encontrar un informe sobre la velocidad de muchas funciones hash (haga clic en el enlace "Telechargez maintenant"). El informe está en francés, pero en su mayoría está lleno de tablas y números, y los números son internacionales. Las funciones hash implementadas no incluyen los candidatos SHA-3 (excepto SHABAL) pero estoy trabajando en ello.
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En mi MacBook Air 2012 (Intel Core i5-3427U, 2x 1.8 GHz, 2.8 GHz Turbo), SHA-1 es ligeramente más rápido que MD5 (usando OpenSSL en modo de 64 bits):
Actualización: 10 meses después con OS X 10.9, SHA-1 se volvió más lento en la misma máquina:
Segunda actualización: en OS X 10.10, la velocidad SHA-1 ha vuelto al nivel 10.8:
Tercera actualización: OS X 10.14 con LibreSSL es mucho más rápido (aún en la misma máquina). SHA-1 todavía se destaca:
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La verdadera respuesta es: depende
Hay un par de factores a considerar, los más obvios son: la CPU en la que está ejecutando estos algoritmos y la implementación de los algoritmos.
Por ejemplo, mi amigo y yo ejecutamos exactamente la misma versión de openssl y obtenemos resultados ligeramente diferentes con diferentes procesadores Intel Core i7.
Mi prueba en el trabajo con una CPU Intel (R) Core (TM) i7-2600 a 3.40GHz
Y el suyo con una CPU Intel (R) Core (TM) i7 920 @ 2.67GHz
Ambos estamos ejecutando exactamente los mismos binarios de OpenSSL 1.0.1j 15 de octubre de 2014 desde el paquete oficial de ArchLinux.
Mi opinión sobre esto es que con la seguridad añadida de sha1, es más probable que los diseñadores de CPU mejoren la velocidad de sha1 y más programadores trabajarán en la optimización del algoritmo que md5sum.
Supongo que algún día ya no se usará md5 ya que parece que no tiene ninguna ventaja sobre sha1. También probé algunos casos en archivos reales y los resultados fueron siempre los mismos en ambos casos (probablemente limitado por la E / S del disco).
md5sum de un archivo grande de 4.6GB tomó exactamente el mismo tiempo que sha1sum del mismo archivo, lo mismo ocurre con muchos archivos pequeños (488 en el mismo directorio). Hice las pruebas una docena de veces y obtuvieron constantemente los mismos resultados.
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Sería muy interesante investigar esto más a fondo. Supongo que hay algunos expertos que podrían proporcionar una respuesta sólida a por qué sha1 se está volviendo más rápido que md5 en los procesadores más nuevos.
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openssl speedhace, que es el primer y más significativo punto de referencia.MD5 también se beneficia del uso de SSE2, consulte BarsWF y luego dígame que no es así. Todo lo que se necesita es un poco de conocimiento sobre ensamblador y puede crear sus propias rutinas MD5 SSE2. Sin embargo, para grandes cantidades de rendimiento, existe una compensación de la velocidad durante el hash en oposición al tiempo que se dedica a reorganizar los datos de entrada para que sean compatibles con las instrucciones SIMD utilizadas.
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sha1sum es bastante más rápido en Power9 que en md5sum
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