40、深入解析AES加密算法优化：AES - GEN的卓越表现

深入解析AES加密算法优化：AES - GEN的卓越表现

1. AES - GEN CTR模式性能分析

在AES加密算法的CTR模式中，我们可以通过特定的方法实现显著的性能提升。以下是AES - GEN CTR代码在不同加密模式下，以每字节周期数衡量的性能表现：
| 加密模式 | AES - 128（1K缓冲区） | AES - 128（4080B缓冲区） | AES - 256（1K缓冲区） | AES - 256（4080B缓冲区） |
| — | — | — | — | — |
| CTR (plain) | 1.371 | 1.255 | 2.142 | 1.752 |
| CTR (round 1) | 1.316 | 1.222 | 1.765 | 1.667 |
| CTR (round 2) | 1.398 | 1.298 | 1.734 | 1.622 |
| CTR (Intel assembly) | 1.38 | 1.88 |

使用这种方法，AES的128位和256位实现分别实现了5%和7%的加速。消除十四轮中的一轮AES指令的最大可能加速约为7.1%，所以7%的加速是一个非常出色的结果。在AES - 128中，用表查找替换2轮的性能略逊于英特尔的实现，但在使用256位密钥时实现了超过8%的加速。这表明，在仅使用英特尔AES指令时，AES CTR有可能比“最优”速度更快，而且这些实现是首次在不到两个周期内完成一轮AES加密。

2. CBC模式的算法变体及优化

CBC（Cipher - Block - Chaining）模式与CTR模式不同，它的流水线性能不佳。CBC模式直接