2013-08-30 2 views
0

Это пример md5 в C, но программа очень медленная, требуется немного больше секунды, чтобы закодировать простую строку. Что замедляет работу программы?ускорение программы md5

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h> 
#include <stdint.h> 

// Constants are the integer part of the sines of integers (in radians) * 2^32. 
const uint32_t k[64] = { 
    0xd76aa478, 0xe8c7b756, 0x242070db, 0xc1bdceee , 
    0xf57c0faf, 0x4787c62a, 0xa8304613, 0xfd469501 , 
    0x698098d8, 0x8b44f7af, 0xffff5bb1, 0x895cd7be , 
    0x6b901122, 0xfd987193, 0xa679438e, 0x49b40821 , 
    0xf61e2562, 0xc040b340, 0x265e5a51, 0xe9b6c7aa , 
    0xd62f105d, 0x02441453, 0xd8a1e681, 0xe7d3fbc8 , 
    0x21e1cde6, 0xc33707d6, 0xf4d50d87, 0x455a14ed , 
    0xa9e3e905, 0xfcefa3f8, 0x676f02d9, 0x8d2a4c8a , 
    0xfffa3942, 0x8771f681, 0x6d9d6122, 0xfde5380c , 
    0xa4beea44, 0x4bdecfa9, 0xf6bb4b60, 0xbebfbc70 , 
    0x289b7ec6, 0xeaa127fa, 0xd4ef3085, 0x04881d05 , 
    0xd9d4d039, 0xe6db99e5, 0x1fa27cf8, 0xc4ac5665 , 
    0xf4292244, 0x432aff97, 0xab9423a7, 0xfc93a039 , 
    0x655b59c3, 0x8f0ccc92, 0xffeff47d, 0x85845dd1 , 
    0x6fa87e4f, 0xfe2ce6e0, 0xa3014314, 0x4e0811a1 , 
    0xf7537e82, 0xbd3af235, 0x2ad7d2bb, 0xeb86d391 }; 

// r specifies the per-round shift amounts 
const uint32_t r[] = {7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 
    5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 
    4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 
    6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21}; 

// leftrotate function definition 
#define LEFTROTATE(x, c) (((x) << (c)) | ((x) >> (32 - (c)))) 

void to_bytes(uint32_t val, uint8_t *bytes) 
{ 
    bytes[0] = (uint8_t) val; 
    bytes[1] = (uint8_t) (val >> 8); 
    bytes[2] = (uint8_t) (val >> 16); 
    bytes[3] = (uint8_t) (val >> 24); 
} 

uint32_t to_int32(const uint8_t *bytes) 
{ 
    return (uint32_t) bytes[0] 
    | ((uint32_t) bytes[1] << 8) 
    | ((uint32_t) bytes[2] << 16) 
    | ((uint32_t) bytes[3] << 24); 
} 

void md5(const uint8_t *initial_msg, size_t initial_len, uint8_t *digest) { 

    // These vars will contain the hash 
    uint32_t h0, h1, h2, h3; 

    // Message (to prepare) 
    uint8_t *msg = NULL; 

    size_t new_len, offset; 
    uint32_t w[16]; 
    uint32_t a, b, c, d, i, f, g, temp; 

    // Initialize variables - simple count in nibbles: 
    h0 = 0x67452301; 
    h1 = 0xefcdab89; 
    h2 = 0x98badcfe; 
    h3 = 0x10325476; 

    //Pre-processing: 
    //append "1" bit to message 
    //append "0" bits until message length in bits ≡ 448 (mod 512) 
    //append length mod (2^64) to message 

    for (new_len = initial_len + 1; new_len % (512/8) != 448/8; new_len++) 
     ; 

    msg = (uint8_t*)malloc(new_len + 8); 
    memcpy(msg, initial_msg, initial_len); 
    msg[initial_len] = 0x80; // append the "1" bit; most significant bit is "first" 
    for (offset = initial_len + 1; offset < new_len; offset++) 
     msg[offset] = 0; // append "0" bits 

    // append the len in bits at the end of the buffer. 
    to_bytes(initial_len*8, msg + new_len); 
    // initial_len>>29 == initial_len*8>>32, but avoids overflow. 
    to_bytes(initial_len>>29, msg + new_len + 4); 

    // Process the message in successive 512-bit chunks: 
    //for each 512-bit chunk of message: 
    for(offset=0; offset<new_len; offset += (512/8)) { 

     // break chunk into sixteen 32-bit words w[j], 0 ≤ j ≤ 15 
     for (i = 0; i < 16; i++) 
      w[i] = to_int32(msg + offset + i*4); 

     // Initialize hash value for this chunk: 
     a = h0; 
     b = h1; 
     c = h2; 
     d = h3; 

     // Main loop: 
     for(i = 0; i<64; i++) { 

      if (i < 16) { 
       f = (b & c) | ((~b) & d); 
       g = i; 
      } else if (i < 32) { 
       f = (d & b) | ((~d) & c); 
       g = (5*i + 1) % 16; 
      } else if (i < 48) { 
       f = b^c^d; 
       g = (3*i + 5) % 16; 
      } else { 
       f = c^(b | (~d)); 
       g = (7*i) % 16; 
      } 

      temp = d; 
      d = c; 
      c = b; 
      b = b + LEFTROTATE((a + f + k[i] + w[g]), r[i]); 
      a = temp; 

     } 

     // Add this chunk's hash to result so far: 
     h0 += a; 
     h1 += b; 
     h2 += c; 
     h3 += d; 

    } 

    // cleanup 
    free(msg); 

    //var char digest[16] := h0 append h1 append h2 append h3 //(Output is in little-endian) 
    to_bytes(h0, digest); 
    to_bytes(h1, digest + 4); 
    to_bytes(h2, digest + 8); 
    to_bytes(h3, digest + 12); 
} 

int main(int argc, char **argv) { 
    char *msg = argv[1]; 
    size_t len; 
    int i; 
    uint8_t result[16]; 

    if (argc < 2) { 
     printf("usage: %s 'string'\n", argv[0]); 
     return 1; 
    } 

    len = strlen(msg); 

    // benchmark 
    for (i = 0; i < 1000000; i++) { 
     md5((uint8_t*)msg, len, result); 
    } 

    // display result 
    for (i = 0; i < 16; i++) 
     printf("%2.2x", result[i]); 
    puts(""); 

    return 0; 
} 

ответ

3

я мог бы быть что-то отсутствует, но:

// benchmark 
    for (i = 0; i < 1000000; i++) { 
     md5((uint8_t*)msg, len, result); 
    } 

выполняет тот же код один миллион раз? Хорошая идея - получить представление о том, насколько она эффективна, но не эффективно выполнять какую-либо работу.

Смежные вопросы