合并或不合并Java加密服务提供者

Question

• MessageDigest =>根据需要频繁创建新实例
• KeyFactory =>使用单个共享实例
• SecureRandom =>使用StackObjectPool
• 密码=>使用StackObjectPool

题

在对安全 框架 进行编码时，我经常遇到两难的问题：“ 合并还是不合并”

基本上，这个问题分为两个“组”：

1. 第1组：SecureRandom因为对的调用nextBytes(...)是同步的，并且可能成为WebApp /多线程应用程序的瓶颈

2. 第2组：加密服务提供商，如MessageDigest，Signature，Cipher，KeyFactory，…（因为成本的getInstance()？）

你有什么意见 ？

您对这些问题有什么习惯？

编辑09/07/2013

我终于花了一些时间独自测试@Qwerky Share类，我发现结果相当……令人惊讶。

该类缺少我的主要关注：GenericObjectPool或StackObjectPool之类的池。

因此，我对课程进行了重新设计，以测试所有4种选择：

• 具有同步要点的单个共享实例
• 每个环内的新实例（我不是在案件感兴趣时，你可以拉环外的摘要生成）要点
• GenericObjectPool：要点
• StackObjectPool：要点

由于1M在池中花费了太多时间，因此我不得不将循环数降低到100000。

我还在Thread.yield()每个循环的末尾添加了一个，以使负载具有更好的形状。

结果（累计运行时间）：

• 信息摘要
  • 新实例：420秒
  • 一次实例：550秒
  • StackObjectPool：800秒
  • GenericObjectPool：1900秒
• 密钥工厂
  • 新实例：400秒
  • 一次实例：350秒
  • StackObjectPool：2900秒
  • GenericObjectPool：3500秒
• 安全随机
  • StackObjectPool：1600秒
  • 新实例：2300秒
  • GenericObjectPool：2300秒
  • 单实例：2800秒
• 密码
  • StackObjectPool：2800秒
  • GenericObjectPool：3500秒
  • 单实例：5100秒
  • 新实例：8000秒

结论

对于MessageDigest和KeyFactory而言，池是性能的杀手，甚至比具有同步瓶颈的单个实例还要糟糕，而对于SecureRandom和Cipher来说，它们确实非常有用

Answer 1

如果让100个线程访问一个共享，MessageDigest并让它们分别计算1,000,000个哈希，则在我的计算机上，第一个线程完成70,160ms，最后一个完成98,748ms。

如果线程MessageDigest每次都创建一个新实例，那么第一个线程将在43,392ms内完成，最后一个58,691ms。

编辑：
实际上，在此示例中，只有两个线程，该示例创建新实例的运行速度更快。

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Share {

  final byte[] bytes = new byte[100];
  final MessageDigest sharedDigest;
  final ExecutorService pool;
  int threads = 100;

  Share() throws NoSuchAlgorithmException {
    sharedDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    pool = Executors.newFixedThreadPool(threads);
  }

  void go() {

    for (int i=0; i<threads; i++) {
      pool.execute(new Runnable() {
        public void run() {
          long start = System.currentTimeMillis();
          for (int i=0; i<1000000; i++) {
            /*
            synchronized (sharedDigest) {
              sharedDigest.reset();
              sharedDigest.update(bytes);
              sharedDigest.digest();
            }*/
            try {
              MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
              digest.reset();
              digest.update(bytes);
              digest.digest();
            } catch (Exception ex) {
              ex.printStackTrace();
            }
          }
          long end = System.currentTimeMillis();
          System.out.println(end-start);
          pool.shutdown();
        }
      });
    }

  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Share share = new Share();
    share.go();
  }

}