“openssl speed rsa”在（通常）更好的 cpu 上性能较低

Question

我试图弄清楚为什么“openssl speed rsa”在更好的 cpu 上给我带来更差的结果

第一台服务器：Linux Debian 8（运行 Xen）-内核：4.9.0-amd64

model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v4 @ 2.20GHz cpu MHz : 2200.004 cache size : 30720 KB flags : fpu de tsc msr pae mce cx8 apic sep mca cmov pat clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx lm constant_tsc rep_good nopl eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 sse4_1 sse4_2 movbe popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 hle avx2 bmi2 erms rtm rdseed adx xsaveopt ibpb ibrs stibp bogomips : 4400.00

第二台服务器：Linux Debian 8（运行 Vmware ESXi（我还不知道是哪一个）-内核：4.9.0-amd64）

model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2698 v4 @ 2.20GHz cpu MHz : 2199.058 cache size : 51200 KB flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt aes xsave avx hypervisor lahf_lm kaiser arat bogomips : 4399.99 运行“openssl speed rsa”给了我这个（只粘贴 4096 位，因为它与我想做的唯一相关）：

第一台服务器：

Doing 4096 bits private rsa's for 10s: **1699** 4096 bits private RSA's in 10.00s Doing 4096 bits public rsa's for 10s: 105493 4096 bits public RSA's in 10.00s

第二台服务器：

Doing 4096 bits private rsa's for 10s: **1229** 4096 bits private RSA's in 10.00s Doing 4096 bits public rsa's for 10s: 78677 4096 bits public RSA's in 10.00s

什么可以解释创建的键的差异 (=470 (1699-1229)) ？

两台服务器的 cpu 都带有 aes 标志。

我看到的唯一区别是可用的引擎，第一台服务器有 “（rdrand）英特尔 RDRAND 引擎”，另一个不是。

有什么想法吗？

Answer 1

编辑：

正如@Alexei Khlebnikov 所说，openssl speed rsa 命令仅测量 rsa 签名/验证函数的速度，并且这些函数不使用随机数。因此，我的原始答案没有回答问题。

经过快速搜索，我发现第一台服务器有 bmi2 和 adx 指令，而第二台服务器没有。这些指令用于提高性能 Montgomery 的整数乘法/平方，用于 RSA 签名操作。很难确认这是造成性能差异的原因，但这可能是原因之一。

原答案：

要生成 RSA 密钥，您需要随机的大质数。找到一个随机的大素数的过程包括：

1. 生成一个随机数；
2. 检查它是否是素数；
3. 如果不是，请重复。

如你所见，这涉及到大量的 RNG，生成好的 RNG 真的很慢。因此，拥有更快的 RNG 意味着更快的 RSA 密钥生成。