使用Javascript：AES加密緩慢

我使用forge作爲加密庫（用於執行加密的gulp腳本）和前端（在瀏覽器內解密的情況下）。使用Javascript：AES加密緩慢

該電腦是一個i5-6200U瓦特/ 16GB RAM，並需要大約10秒的對稱加密。或解密15MB json文件。

我真正的問題是解密時間對於用戶來說太長（多個文件加載和解密需要30s +在這個系統上）。

我當然錯過了一些關鍵元素（緩衝區或......我在域中缺乏的經驗可能會錯過）。在下面的代碼中有明顯的錯誤嗎？感謝您的關注。

獲取數據

function logic(url){ 
return new Promise((resolve, reject) => { 

    var xhr = new XMLHttpRequest(); 
    xhr.onload = function (event) { 
     resolve(xhr.response); 
    }; 

    xhr.onreject = function (err) { 
     reject(err); 
    } 

    xhr.open('GET', url); 
    xhr.send(); 
}); 
}

解密數據

load('data/dicom.json').then(bytes => { 

    const tIn = new Date().getTime(); 

    const forge = getForge(); 
    const pwd = "aStringPassword"; 
    const iv = getInitVector(); 
    const salt = getSalt(); 

    const key = forge.pkcs5.pbkdf2(pwd, salt, 100, 16); 

    var decipher = forge.cipher.createDecipher('AES-CBC', key); 
    decipher.start({iv: iv}); 
    decipher.update(forge.util.createBuffer(bytez)); 
    decipher.finish(); 
    const clear = decipher.output.getBytes(); 

    const tOut = new Date().getTime(); 
    console.log(`decrypted in ${(tOut - tIn)/1000 }s`); // 10s for 15MB json file 

    return clear ; 
});

來源

2017-06-01 Jem

請注意，JavaScript在加密時極其緩慢。沒有本地32/64位計算的腳本語言對很多事情都有好處，但快速加密不是其中之一。如果可能的話，你應該跳出JS並調用一個本地函數。 –

嗨@MaartenBodewes，感謝您的信息。好的，很高興知道。我試圖使用「window.crypto.subtle」對象。似乎它使用「本機」功能。你對這個工具有什麼意見嗎？ – Jem

我對該公用程序沒有任何意見，甚至從未使用它。 –

不知道，到目前爲止，但在benchmark page運行的代碼，如下圖所示，運行方式較慢：（source available here）

/*** encrypt */ 
    var input = forge.util.createBuffer("plaintext"); 
    var cipher = forge.aes.startEncrypting(key, iv); 
    cipher.update(input); 
    var status = cipher.finish(); 
    var ciphertext = cipher.output.data;

通過網頁測試運行：35ms，在我的吞嚥腳本中有相同的數據：165ms。不知道爲什麼，到目前爲止。

來源

2017-06-01 13:27:13 Jem

鍛造至少0.7.1使用字符串作爲其內部緩衝區實現。（此代碼在現代緩衝API和未來的Forge版本之前會使用更新的API。）處理大量輸入時會產生一些後果。由於輸出字符串緩衝區在處理過程中會變得更大，因此內部JavaScript虛擬機可能只會進行字符串處理。避免這種情況的一種方法是使用Forge API的流式傳輸功能，以便字符串緩衝區操作使用較大的數據塊。可以使用update()以塊形式處理輸入，並在此過程中手動構建輸出。使用getBytes()獲得輸出塊將清除輸出緩衝區，並允許Forge內部操作更高效。用這些塊構建自己的輸出不會有同樣的性能影響。

A test被編寫爲檢查通過單個update()調用，許多update()調用和本機節點API來解密大緩衝區。隨着輸入大小從1M增加到20M，單個update()調用vs本地節點API的放緩速度將從〜8倍增加到50倍！但是如果您使用流處理，放緩速度可能只有〜4.6x，並且不會明顯依賴於輸入大小！對於你的15M輸入大小，這相當於〜0.75s和〜10.31s。對於比較節點是〜0.15s和WebCrypto API可能類似。（從i7-4790K開始計時）

A test也被寫入以查看塊大小如何影響結果。在處理大量輸入時，使用node.js似乎約爲64k。根據JavaScript VM和其他因素，這可能會有所不同。關鍵是，使用任何塊大小（甚至1M！）的流都可以改進，以避免輸入大小增加時線性緩衝區變慢。

與改善和更穩定的性能的一個例子：

const decipher = forge.cipher.createDecipher('AES-CBC', key); 
decipher.start({iv: iv}); 
const length = bytes.length; 
const chunkSize = 1024 * 64; 
let index = 0; 
let clear = ''; 
do { 
    clear += decipher.output.getBytes(); 
    const buf = forge.util.createBuffer(bytes.substr(index, chunkSize)); 
    decipher.update(buf); 
    index += chunkSize; 
} while(index < length); 
const result = decipher.finish(); 
assert(result); 
clear += decipher.output.getBytes();

與代碼的第二個問題是，你想避免的主線程JS做CPU密集型代碼。流媒體API將允許您通過setImmediate()（如果可用）或setTimeout()運行每個update()呼叫。這將允許用戶在進行處理時與瀏覽器進行交互。如果您還可以流式傳輸輸入數據，則可以在數據通過網絡傳輸時開始處理。更新原始代碼以完成此操作僅供讀者參考。在這種情況下，較小的塊大小可能有助於UI交互性。

最後應該注意的是，本地API可能總是比Forge的性能更高。目前的WebCrypto API不提供流媒體API，但其性能可能足夠高，以至於在這種用例中可能不成問題。值得一試，看看最好的方法。

另請注意，您應該檢查decipher.finish()的返回值。

加密對於大輸入具有相同的緩衝區問題，並且可以使用與上述代碼相同的模式。

對於未來的讀者：更新的web API和Forge改進可能會大大改變性能結果。

來源

2017-06-02 04:10:09 dil

我強烈建議通過setImmediate /如上建議的setTimeout。即使使用本地Web Crypto API，您也可能發現大型文件的總加密/解密時間遠遠超過16毫秒 - 這是您最想花費在單個主要JS線程上的時間最多的時間如果您想要流暢的用戶界面，請關閉事件循環。不幸的是，Web Crypto API目前還沒有流媒體API。 – dlongley

使用Javascript：AES加密緩慢

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