我正在从事一个项目，该项目执行大量散列、签名以及非对称和对称加密。由于这些步骤对我们的性能和可用负载有重大影响，我想知道是否有基于硬件的解决方案来卸载工作。
我进行了一些冲浪以找出答案，我能找到的唯一项目是专用于基于 SSL 的通信。我需要一个更通用的解决方案，无论它发生在哪里，我都可以加快签名和加密的速度。
是否可以调整这些基于 SSL 的解决方案（也许只是营销，很容易在其他地方重复使用）？是否有一个很好的通用协处理器可以提供帮助？
我需要在基于 Windows Server 2008 的机器上使用它，但我对任何平台上的解决方案都感兴趣。
【问题讨论】：
标签： windows encryption hardware hash signing
如果您正在使用的算法是标准加密算法，例如 3DES 和 AES，那么肯定有可用的硬件。 Hifn 是最有名的，但Broadcom 也有几年前收购 BlueSteel 的一系列芯片。 nCipher 也有一系列加密产品，不过当我上次查看它们时（几年前），它们更关注于其安全的密钥管理硬件，而不是块算法的加速。
即使是为 SSL 设计的卡片也可能对您有用，但您需要访问底层详细信息。 SSL 硬件的最大胜利是指数器和宽乘法器单元，这两者通常可以在我所知道的硬件中独立访问。如果您使用的是非对称加密算法，那么这两个单元也可能对您有用。
您还应该检查是否有更高效的软件实施可用。例如，Dan Bernstein 和 Peter Schwabe published 在 2008 年 9 月发表了一篇关于为现代 CPU 优化 AES 的论文。软件实现已置于公共领域（即否认所有版权，随心所欲地使用它）。
最后，未来的 AMD（可能还有 Intel）CPU 将包括 SSE5，它添加了对 AES 非常有用的指令。如果您能坚持到那时，您的下一次服务器升级可能会提供您需要的所有硬件支持。
【讨论】：
【讨论】：
有几家公司生产加密专用硬件。例如，我最近在一个应用程序中编写了对 nCipher 硬件设备的支持，该设备在卡上处理 AES（并支持许多其他加密算法）。它们并不便宜，但它们确实支持多种算法和操作模式。
【讨论】：
最流行的硬件加密引擎是VIA Padlock，包含在 C3、C7 和更高版本的处理器中。这些是低性能、低功耗；但（据说）在加密算法上轻松胜过 Core2。
Linux 内核 2.6.16 及更高版本 include support 用于 RNG、MD5、SHA1/256、SSL、GPG 和其他标准事物。我不确定 ssh。
您提到了非 SSL，因此您可能无法从现有代码中受益，但 Via 的网站有从用户空间使用它所需的文档。
【讨论】：
在windows上你想找到一个API支持MSCAPI、CAPING或PKCS#11的设备，第一个和最后一个都很常见，但是MSCAPI不支持硬件AES/3DES。
nCipher（现在的 Thales）做几个盒子或 PCI/PCIe 卡，支持上述（并支持 openssl）并且还支持包括 Linux 和 Solaris 在内的其他平台，Safenet 也做类似的硬件，具有类似的平台支持。
如果我刚开始我会选择 PKCS#11，那么您可以选择多种语言编写，包括 C 或 java。
如果你想用 C#/.Net 编写，那么你可以使用 .Net 的 MSCAPI，或者你可以 PInvoke 到你的硬件的 PKCS#11 DLL。
【讨论】：