C++ openssl SHA256 运行速度比 JDK SHA256 实现慢

Question

我正在开发一个项目，作为该项目的一部分，我必须粗略地模拟比特币工作量证明计算。这涉及到在固定“BlockHash”字符串和每次迭代都会递增的 32 位 int nonce 的串联上迭代计算 SHA256 两次。如果计算出的哈希值小于“TargetHash”字符串，我们将中断循环并打印随机数值。

我试图比较两个连续的实现，一个是使用 C++ 编写的，使用 OpenSSL 的 SHA256 实现，另一个是使用 Java 编写的，使用 JDK 的内部 SHA256 实现。我原以为 OpenSSL 的实现比 JDK 快得多，但事实恰恰相反。

这是我的Java代码：

import java.nio.charset.StandardCharsets;

import java.security.MessageDigest;

import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class SHA256 {

    /**

     * convert byte[] to hex string

     *

     * @param hash

     * @return hex string

     */

    private static String bytesToHex(byte[] hash) {

        StringBuffer hexString = new StringBuffer();

        for (int i = 0; i < hash.length; i++) {

            String hex = Integer.toHexString(0xff & hash[i]);

            if (hex.length() == 1) hexString.append('0');

            hexString.append(hex);

        }

        return hexString.toString();

    }

    /**

     * get a sha256 of the input string

     *

     * @param inputString

     * @return resulting hash in hex string

     */

    public static String SHA256(String inputString) {

        try {

            MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");

            return bytesToHex(sha256.digest(inputString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));

        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {

            System.err.println(ex.toString());

            return null;

        }

    }

Answer 1

C++ 代码的瓶颈是自定义的 bytes_to_string 函数。在循环中调用 stringstream 函数只会影响性能。您可能想查看另一个问题的答案。将 stringstream 函数替换为以下代码片段。它更快，因为它直接操作字符串内存。static const char characters[] = "0123456789ABCDEF";std::string result (SHA256_DIGEST_LENGTH * 2, ' ');for(int i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++){&nbsp; &nbsp; result[2*i] = characters[(unsigned int) hash[i] >> 4];&nbsp; &nbsp; result[2*i+1] = characters[(unsigned int) hash[i] & 0x0F];}return result;