Xilinx/AMD Versalベンチマークを更新しました

Xilinx/AMD Ultrascale+デバイスでwolfSSLを使用する場合、暗号処理に際し次の3つのビルドオプションがあります。

1. ソフトウェアのみの実装を使用
2. カスタムARMアセンブリと共に、ARMv8暗号拡張を利用
   小さなブロックサイズであっても非常に高いパフォーマンスを実現できます。
   PAA(Processor Algorithm Acceleration)の使用によりFIPS OEを取得できます。
3. 処理の一部をCSUにオフロード (以後、Hardenedと表記)
   他の処理のためにCPUを解放し、サイドチャネル攻撃の1種であるDPA(差分電力解析)に対する追加保護など、いくつかの機能を強化します。

それぞれにトレードオフがあります。
最近、wolfSSLはAES-GCM操作で使用するためのARMv8最適化を改善しました。
以下に、それぞれの手法を適用した際のスループットを示します。

ARMv8・ソフトウェア実装はPetalinuxにてwolfSSL 5.8.2を使用して取得、Hardened環境における数値は以前にFreeRTOSを使用して取得したものです。VMK180 Versalボードを使用しました。

描画に使用した値は、本稿末尾に掲載しています。

また、RSA 4096ビット鍵を使用した場合のパフォーマンスの違いは次のとおりです。

SP: Single Precision

ご質問がございましたら、ぜひ info@wolfssl.jp までお問い合わせください。

以下、1つ目のグラフで使用した実測値です。

アルゴリズム	Hardened – MB/s	ブロックサイズ – B
AES-256-GCM-enc-no_AAD	0.19188	16
AES-256-GCM-enc-no_AAD	6.324667	528
AES-256-GCM-enc-no_AAD	12.254902	1024
AES-256-GCM-enc-no_AAD	49.01886	4112
AES-256-GCM-enc-no_AAD	89.60888	7696
AES-256-GCM-enc-no_AAD	181.00591	15888
AES-256-GCM-enc-no_AAD	350.444225	32768
AES-256-GCM-enc-no_AAD	633.100698	65535

アルゴリズム	Software – MB/s	ブロックサイズ – B
AES-256-GCM-enc-no_AAD	15.0984	16
AES-256-GCM-enc-no_AAD	31.0764	528
AES-256-GCM-enc-no_AAD	31.5839	1024
AES-256-GCM-enc-no_AAD	32.0214	4112
AES-256-GCM-enc-no_AAD	32.0883	7696
AES-256-GCM-enc-no_AAD	32.1052	15888
AES-256-GCM-enc-no_AAD	32.1038	32768
AES-256-GCM-enc-no_AAD	32.1293	65535

アルゴリズム	ARMv8 – MB/s	ブロックサイズ – B
AES-256-GCM-enc-no_AAD	120.862503	16
AES-256-GCM-enc-no_AAD	633.607939	528
AES-256-GCM-enc-no_AAD	715.517677	1024
AES-256-GCM-enc-no_AAD	776.28316	4112
AES-256-GCM-enc-no_AAD	783.198307	7696
AES-256-GCM-enc-no_AAD	793.405041	15888
AES-256-GCM-enc-no_AAD	793.122663	32768
AES-256-GCM-enc-no_AAD	797.332681	65535

原文：https://www.wolfssl.com/updated-xilinx-amd-versal-benchmarks