🤱 🚼 ✋🏽 लिनक्स के तहत विभिन्न एन्क्रिप्शन सिस्टम के प्रदर्शन की तुलना 😾 👨🏽‍🔧 🛫

इस लेख में मैं लिनक्स के तहत विभिन्न एन्क्रिप्शन सिस्टम के प्रदर्शन की तुलना करने की कोशिश करूंगा। सिद्धांत रूप में, निश्चित रूप से, यह ज्ञात है कि कौन सी प्रणाली अधिक उत्पादक है, और विभिन्न प्रणालियों के प्रदर्शन की गणना करने के लिए प्रयास ( उदाहरण के लिए ) हुए हैं। Truecrypt में एक बिल्ट-इन बेंचमार्क भी होता है (जो, हालाँकि, RAM पर प्रदर्शन दिखाता है, इसका उपयोग केवल विभिन्न एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम की गति का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है)। मैं कुछ और करूँगा - मैं एक नियमित अनएन्क्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम की तुलना में प्रतिशत के रूप में, विभिन्न माध्यमों द्वारा एन्क्रिप्ट की गई फ़ाइल सिस्टम की गति को मापूँगा।

हम एक अलग एचडीडी पर एक अलग विभाजन को एन्क्रिप्ट करेंगे जिसमें प्रत्येक विशेष मामले में डिफ़ॉल्ट रूप से उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिदम का उपयोग करके रूट फाइल सिस्टम नहीं है। एक साधारण उपयोगकर्ता के रूप में, मैं एन्क्रिप्शन मानकों की बारीकियों को नहीं समझता (उदाहरण के लिए, व्हिरपूल से RIPEMD-160 हैशिंग में क्या अंतर है, इनमें से कौन सा मोड तेज़ है, जो उच्च सुरक्षा में योगदान देता है), इसलिए हम इस तथ्य पर भरोसा करते हैं कि प्रत्येक सॉफ़्टवेयर उत्पाद के निर्माताओं ने काफी क्रिप्टोग्राफ़िक चुना है डिफ़ॉल्ट विकल्प। शायद यह पूरी तरह से सही नहीं है, क्योंकि विभिन्न एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का प्रदर्शन समान नहीं है। यदि आप चाहें, तो बेशक आप एन्क्रिप्शन के प्रकार को बदल सकते हैं, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि सभी परीक्षण किए गए उत्पादों में एल्गोरिदम का बिल्कुल समान सेट है। हम परीक्षण करेंगे:

1) एलयूकेएस एक देशी एन्क्रिप्शन सिस्टम है, सिद्धांत रूप में यह सबसे तेज होना चाहिए। एलयूकेएस-एन्क्रिप्टेड वॉल्यूम का उपयोग विंडोज पर फ्रीोटेफ के माध्यम से किया जा सकता है।

2) Truecrypt - कंसोल के अलावा, LUKS के विपरीत, एक GUI इंटरफ़ेस है, जो इसे उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक परिमाण का एक क्रम बनाता है। मल्टी प्लेटफॉर्म सॉफ्टवेयर। उपयोगकर्ता द्वारा एक मजबूर पासवर्ड खोज की स्थिति में आवश्यक एन्क्रिप्टेड डेटा की उपस्थिति के दो स्तर के प्रशंसनीय खंडन प्रदान करना। Truecrypt संस्करणों में हेडर नहीं होता है, उन्हें एक यादृच्छिक डेटासेट से अलग नहीं किया जा सकता है। सिद्धांत रूप में, यह एलयूकेएस की तुलना में धीमा है, क्योंकि FUSE का उपयोग करता है ।

3) eCryptfs उबंटू के उपयोगकर्ताओं को घर निर्देशिकाओं को एन्क्रिप्ट करने के लिए दी जाने वाली डिफ़ॉल्ट प्रणाली है, यही वजह है कि इसे इस परीक्षण में शामिल किया गया है। मौजूदा एफएस के शीर्ष पर काम करता है। प्रत्येक फ़ाइल को अलग से एन्क्रिप्ट करता है, इसलिए हर कोई अधिकारों, परिवर्तन की तारीखों, एन्क्रिप्टेड फ़ाइलों की संख्या देख सकता है; फ़ाइल नाम भी डिफ़ॉल्ट रूप से दिखाई देते हैं, हालांकि उन्हें एन्क्रिप्ट करने का एक विकल्प है। सबसे कम कार्यात्मक उपकरण प्रस्तुत किया।

4) EncFS eCryptfs का एक अनुकरणीय एनालॉग है, लेकिन FUSE का उपयोग करता है।

इसलिए, परीक्षणों के लिए, बल्कि उन्नत आयु की एक अलग मशीन निम्नलिखित विन्यास में आवंटित की गई है: सीपीयू - इंटेल सेलेरोन 2000 एमएचज़, रैम - 512 एमबी डीडीआर पीसी 2700, सिस्टम एचडीडी - डब्लूडी कैवियार एसई 5400 आरपीएम 80 जीबी, परीक्षण एचडीडी - डब्ल्यूडी कैवियार एसई 7200 आरपीएम 80 जीबी।
OS - Ubuntu 12.04 LTS, लेखन के समय इस OS के रिपॉजिटरी के लिए प्रासंगिक सभी सॉफ्टवेयर संस्करण (Truecrypt 7.1a-linux-x86 रिपॉजिटरी से नहीं है)।

हम अधिकांश वितरण के लिए डिफ़ॉल्ट ext4 फ़ाइल सिस्टम का परीक्षण करेंगे। प्रदर्शन परीक्षण के लिए, हम परीक्षणों में प्रतिशत अंतर को मापने के लिए "घुटने पर" लिखी गई iozone3 उपयोगिता और एक शेल स्क्रिप्ट का उपयोग करेंगे।

गिनती के लिए स्क्रिप्ट। कोड की शुद्धता पर विशेष ध्यान नहीं दिया गया था, लेखन की एकमात्र कसौटी सही परिणाम की उपस्थिति थी।

#!/bin/sh gendifffile () { #  ,   . -,  #   ; -,       ,  #     ; -,     - #      cat $1 | while read LINE ; do echo $LINE| grep "^[[:space:]]*[[:digit:]]" | awk '{for (i=3;i<=NF;i++) {print $i}}' done >> $2 } getline () { #    $2  $1 head -n $2 "$1" | tail -n 1 } compare () { #    $1  $2,       #    ,       #,    , ,    P=0 MAX=0 L1=`cat "$1" | wc -l` #    L2=`cat "$2" | wc -l` if [ $L1 -ne $L2 ]; then #     ,       echo error return fi STEP=$(( $L1*5/100 )) J=0 for I in `seq 1 $L1`; do J=$(( $J+1 )) if [ $J -eq $STEP ]; then J=0 echo "$(( 100*$I/$L1 ))%  ($I  $L1)" fi A=`getline "$1" $I` B=`getline "$2" $I` if [ `echo $A \> $B|bc -l` -eq 1 ]; then D=`echo "100-($B*100/$A)"|bc -l` if [ `echo $D \> $MAX| bc -l` -eq "1" ]; then MAX=$D sleep 5 fi else D=`echo "100-($A*100/$B)"|bc -l` if [ `echo $D \> $MAX| bc -l` -eq "1" ]; then MAX=$D sleep 5 fi D="-$D" #    "-", ,      #  ,     fi P=`echo "$P+$D"| bc -l` done P=`echo $P/$L1| bc -l` #   echo PERCENT=$P MAX_PERCENT=$MAX } genaverage () { #     ,     #      ,     AVG=`mktemp` F=`ls "$1"|wc -l` #       # ,           #       if [ ! -d "$1" -o $F -lt 2 ]; then echo error >/dev/stderr #        stderr, .. #stdout     rm -f $AVG exit fi TMP=`mktemp` find "$1" -type f| while read FILE; do #    iozone,     I=`mktemp` #  ,    gendifffile "$FILE" "$I" #      "TMP"  echo "$I">>$TMP done L=`cat \`getline "$TMP" 1\`|wc -l` cat "$TMP"| while read LINE; do #    L1=`cat "$LINE"| wc -l` #       if [ $L -ne $L1 ]; then echo error >/dev/stderr exit fi done STEP=$(( $L*5/100 )) J=0 for I in `seq 1 $L`; do J=$(( $J+1 )) if [ $J -eq $STEP ]; then J=0 echo "$(( 100*$I/$L ))%  ($I  $L)" >/dev/stderr fi SUMFILE=`mktemp` #      SUM    SUM=0 cat "$TMP"| while read LINE; do SUM=$(( `getline "$LINE" $I`+$SUM )) echo $SUM > "$SUMFILE" done echo `tail -n 1 "$SUMFILE"`/$F|bc -l >> $AVG #   #      # AVG rm -f "$SUMFILE" done cat "$TMP"| while read LINE; do # e  rm -f "$LINE" done rm -f "$TMP" echo $AVG } printf %b "\\033[1;31m 1/3\n" printf %b "\\033[1;37m" echo      \""$1"\" A=`genaverage "$1"` printf %b "\\033[1;31m 2/3\n" printf %b "\\033[1;37m" echo      \""$2"\" B=`genaverage "$2"` printf %b "\\033[1;31m 3/3\n" printf %b "\\033[1;37m" echo    compare "$A" "$B" rm -f $A $B

स्पॉइलर के तहत, मैं आपको परीक्षण एल्गोरिथ्म के बारे में अधिक बताऊंगा, ताकि हर कोई उसके लिए ब्याज की परीक्षा आयोजित कर सके।

परीक्षण एल्गोरिथ्म

1) माउंट किए गए बिंदु पर परीक्षण किए गए अनएन्क्रिप्टेड विभाजन को कनेक्ट करें, उस पर जाएं, परीक्षणों के iozone श्रृंखला को चलाएं

 i=0 while true; do i=$(( $i+1 )) echo i=$i time iozone -a >report$i echo sleeping 180 sleep 180 done

हम कई मंडलियों को चलाते हैं क्योंकि यह कोई दया नहीं है। संख्या जितनी अधिक होगी, परिणाम उतना ही सटीक होगा। कुछ प्रकार के आटे के लिए (सबसे धीमी गति से) बड़ी संख्या में मंडलियां मायने नहीं रखती हैं, 5 पर्याप्त है।
हमने परिणामों को एक अलग निर्देशिका में रखा, चलो इसे कहते हैं, उदाहरण के लिए, अनएन्क्रिप्टेड।
2) हम विभाजन को एन्क्रिप्ट करते हैं, माउंट बिंदु से कनेक्ट करते हैं, इसी तरह परीक्षणों की एक श्रृंखला चलाते हैं, परिणामों को दूसरी निर्देशिका में डालते हैं (उदाहरण के लिए, एन्क्रिप्टेड)।
3) गणना स्क्रिप्ट को चलाते हैं, इसे दोनों निर्देशिकाओं के नाम मापदंडों के रूप में पारित करते हैं। स्क्रिप्ट एक निश्चित संख्या को आउटपुट करेगी, कितने प्रतिशत से, औसतन, पहली और दूसरी निर्देशिका की रिपोर्टों के बीच प्रदर्शन में अंतर है। यदि संख्या> 0 है, तो पहली निर्देशिका की रिपोर्ट इस संख्या के प्रतिशत से तेज है; और इसके विपरीत, यदि संख्या <0 - इसका मतलब धीमा है।

हम -a मोड पर भरोसा करते हैं, जिसमें iozone को स्वचालित रूप से परीक्षणों की एक श्रृंखला चलानी चाहिए जो विभिन्न आकारों और अलग-अलग रिकॉर्डिंग लंबाई की फ़ाइलों के साथ सभी प्रकार के संचालन को कवर करती है (मेरा संस्करण 1638 परीक्षणों का उत्पादन किया गया)।
प्रयोग के दौरान, यह पता चला कि iozone परीक्षणों की एक श्रृंखला प्रदर्शन में 5% तक भिन्न हो सकती है, इसलिए मैं परीक्षणों के एक सेट के परिणामों पर भरोसा नहीं करूँगा और यह करूँगा: मैं कई बार परीक्षणों का एक सेट आयोजित करूँगा और प्रत्येक के लिए औसत मूल्यों की एक फ़ाइल तैयार करूँगा। परीक्षणों से (इस लेख की सभी गणनाओं में, औसत मानों का अर्थ अंकगणितीय माध्य मान है)। उसके बाद, मैं एक अनएन्क्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम पर एक अनइंक्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम पर परीक्षण की एक श्रृंखला वाली औसत फ़ाइल की तुलना इस तरह से एन्क्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम पर परीक्षणों की एक श्रृंखला के साथ करता हूं: पहली फ़ाइल के प्रत्येक परीक्षण की तुलना प्रतिशत के संदर्भ में दूसरे के संबंधित परीक्षण के साथ की जाएगी, हम परिणाम जोड़ेंगे और परीक्षणों की संख्या से योग को विभाजित करेंगे। अंकगणित माध्य मान प्राप्त करने से, कितने प्रतिशत परीक्षणों का पहला समूह दूसरे की तुलना में तेज़ या धीमा होता है।
इसके अलावा, एक साधारण गति अनुमान के लिए, ऊपर वर्णित गणनाओं के अलावा, हम एक सरल परीक्षण करेंगे - dd के साथ नकल करने का मतलब है, डिफ़ॉल्ट रूप से एन्क्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम के लिए 500 मेगाबाइट्स, जो कि डिफ़ॉल्ट ext4 क्लस्टर आकार (4 किलोहाइटिस) के बराबर ब्लॉकों के साथ एक एन्क्रिप्टेड फ़ाइल सिस्टम है। dd if = / dev / urandom of = testfile bs = 4k count = 128000। पूरे अनुभाग को एन्क्रिप्ट किया जाएगा (eCryptfs के अपवाद के साथ, जो यह नहीं जानता कि यह कैसे करना है)। मैं प्रत्येक विशिष्ट मामले के लिए टीमों को नहीं दूंगा, मैं केवल परिणाम दिखाऊंगा।
तो चलिए शुरू करते हैं:

1) एन्क्रिप्शन प्रणाली: नहीं
परीक्षणों की श्रृंखला की संख्या: 14
एक ही टेस्ट सीरीज़ के बीच औसत प्रदर्शन अंतर: 1.3%
Dd का परिणाम: 524288000 बाइट्स (524 MB) कॉपी किया गया, 187.823 s, 2.8 MB / s

2) एन्क्रिप्शन सिस्टम: LUKS। डिफ़ॉल्ट रूप से कुंजियों का उपयोग करते हुए, हमारी मात्रा को इस तरह एन्क्रिप्ट किया जाएगा:
सिफर नाम: एईएस
सिफर मोड: cbc-Essiv: sha256
हैश कल्पना: sha1
परीक्षणों की श्रृंखला की संख्या: 8
एक ही टेस्ट सीरीज़ के बीच औसत प्रदर्शन अंतर: 1.4%
Dd का परिणाम: 524288000 बाइट्स (524 MB) कॉपी किया गया, 199.505 s, 2.6 MB / s
उत्पादकता में कमी के साथ तुलना में FS: 7.9%

3) एन्क्रिप्शन प्रणाली: Truecrypt। सभी डिफ़ॉल्ट मापदंडों का उपयोग करते हुए, वॉल्यूम को एईएस द्वारा RIPEMD-160 हैशिंग एल्गोरिथ्म के साथ एन्क्रिप्ट किया जाएगा।
टेस्ट सीरीज़ की संख्या: 22
एक ही टेस्ट सीरीज़ के बीच औसत प्रदर्शन अंतर: 3.2%
Dd का परिणाम: 524288000 बाइट्स (524 MB) कॉपी किया गया, 199.719 s, 2.6 MB / s
अनएन्क्रिप्टेड FS की तुलना में प्रदर्शन ड्रॉप: 7%

4) एन्क्रिप्शन प्रणाली: eCryptfs
aes: blockize = 16; कीजै = १६
परीक्षणों की श्रृंखला की संख्या: 9
एक ही टेस्ट सीरीज़ के बीच औसत प्रदर्शन अंतर: 0.9%
Dd का परिणाम: 524288000 बाइट्स (524 MB) कॉपी किया गया, 199.624 s, 2.6 MB / s
अनएन्क्रिप्टेड FS की तुलना में प्रदर्शन ड्रॉप: 49.5%

5) एन्क्रिप्शन प्रणाली: EncFS
पूर्वनिर्धारित व्यामोह मोड का उपयोग करते हुए, निम्नलिखित सेटिंग्स का उपयोग किया जाएगा:
सिफर: एईएस
मुख्य आकार: 256 बिट्स
3 सेकंड रनटाइम, 160 बिट नमक के साथ PBKDF2
फाइलसिस्टम ब्लॉक का आकार: 1024 बाइट्स
फ़ाइल नाम एन्कोडिंग: IV चाइनिंग के साथ एन्कोडिंग ब्लॉक करें
अद्वितीय आरंभीकरण वेक्टर फ़ाइल हेडर
संदेश प्रमाणीकरण कोड ब्लॉक हेडर
बाहरी IV चैनिंग
परीक्षणों की श्रृंखला की संख्या: 5
एक ही टेस्ट सीरीज़ के बीच औसत प्रदर्शन अंतर: 0.7%
Dd का परिणाम: 524288000 बाइट्स (524 MB) कॉपी किया गया, 293.656 s, 1.8 MB / s
अनएन्क्रिप्टेड FS: 94.5% की तुलना में प्रदर्शन ड्रॉप

नीचे पंक्ति: EncFS ने सबसे खराब परिणाम दिखाया। सभी प्रकार के फ़ाइल संचालन में eCryptfs का प्रदर्शन वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है, हालांकि इष्टतम ब्लॉक आकार के साथ सामान्य dd परीक्षण अन्य एन्क्रिप्शन सिस्टम के समान गति दिखाता है। मैं पूरी होम डायरेक्टरी को पूरी तरह से एनक्रिप्ट नहीं करूंगा। व्यक्तिगत उपनिर्देशिकाओं को एन्क्रिप्ट करते समय केवल इसका उपयोग करना सुविधाजनक है। FUSE के उपयोग के कारण कम Truecrypt प्रदर्शन की उम्मीदें नहीं हुईं, मेरे मामले में यह LUKS की तुलना में थोड़ा तेज निकला।

इसके अलावा, एक बोनस के रूप में, मैं Truecrypt और LUKS के लिए एक समान dd टेस्ट दूंगा, लेकिन एक फ़ाइल-होस्टेड कंटेनर (सभी एन्क्रिप्शन पैरामीटर समान हैं) के लिए।
1) एलयूकेएस
524288000 बाइट्स (524 एमबी) कॉपी किए गए, 207.07 एस, 2.5 एमबी / एस
2) Truecrypt
524288000 बाइट्स (524 एमबी) नकल, 205.046 एस, 2.6 एमबी / एस
प्रदर्शन ड्रॉप को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि अनुभाग को सीधे एक्सेस करने के बजाय मौजूदा फ़ाइल सिस्टम से कंटेनर फ़ाइल को पढ़ने के लिए अतिरिक्त ओवरहेड है।

PS जोड़ा गया EncFS।
PPS ने परीक्षण एल्गोरिथ्म का एक विस्तृत विवरण जोड़ा।

लिनक्स के तहत विभिन्न एन्क्रिप्शन सिस्टम के प्रदर्शन की तुलना

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