tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/sptps_speed.c

   1 /*
   2     sptps_speed.c -- SPTPS benchmark
   3     Copyright (C) 2013-2014 Guus Sliepen <guus@tinc-vpn.org>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "system.h"
  21 #include "utils.h"
  22
  23 #include <poll.h>
  24
  25 #include "crypto.h"
  26 #include "ecdh.h"
  27 #include "ecdsa.h"
  28 #include "ecdsagen.h"
  29 #include "sptps.h"
  30
  31 // Symbols necessary to link with logger.o
  32 bool send_request(void *c, const char *msg, ...) {
  33         return false;
  34 }
  35 struct list_t *connection_list = NULL;
  36 bool send_meta(void *c, const char *msg, int len) {
  37         return false;
  38 }
  39 char *logfilename = NULL;
  40 bool do_detach = false;
  41 struct timeval now;
  42
  43 static bool send_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  44         int fd = *(int *)handle;
  45         send(fd, data, len, 0);
  46         return true;
  47 }
  48
  49 static bool receive_record(void *handle, uint8_t type, const void *data, uint16_t len) {
  50         return true;
  51 }
  52
  53 static void receive_data(sptps_t *sptps) {
  54         uint8_t buf[4096], *bufp = buf;
  55         int fd = *(int *)sptps->handle;
  56         size_t len = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
  57
  58         while(len) {
  59                 size_t done = sptps_receive_data(sptps, bufp, len);
  60
  61                 if(!done) {
  62                         abort();
  63                 }
  64
  65                 bufp += done;
  66                 len -= done;
  67         }
  68 }
  69
  70 struct timespec start;
  71 struct timespec end;
  72 double elapsed;
  73 double rate;
  74 unsigned int count;
  75
  76 static void clock_start() {
  77         count = 0;
  78         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &start);
  79 }
  80
  81 static bool clock_countto(double seconds) {
  82         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &end);
  83         elapsed = (double) end.tv_sec + (double) end.tv_nsec * 1e-9
  84                   - (double) start.tv_sec - (double) start.tv_nsec * 1e-9;
  85
  86         if(elapsed < seconds) {
  87                 return ++count;
  88         }
  89
  90         rate = count / elapsed;
  91         return false;
  92 }
  93
  94 int main(int argc, char *argv[]) {
  95         ecdsa_t *key1, *key2;
  96         ecdh_t *ecdh1, *ecdh2;
  97         sptps_t sptps1, sptps2;
  98         uint8_t buf1[4096], buf2[4096], buf3[4096];
  99         double duration = argc > 1 ? atof(argv[1]) : 10;
 100
 101         crypto_init();
 102
 103         randomize(buf1, sizeof(buf1));
 104         randomize(buf2, sizeof(buf2));
 105         randomize(buf3, sizeof(buf3));
 106
 107         // Key generation
 108
 109         fprintf(stderr, "Generating keys for %lg seconds: ", duration);
 110
 111         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 112                 ecdsa_free(ecdsa_generate());
 113         }
 114
 115         fprintf(stderr, "%17.2lf op/s\n", rate);
 116
 117         key1 = ecdsa_generate();
 118         key2 = ecdsa_generate();
 119
 120         // Ed25519 signatures
 121
 122         fprintf(stderr, "Ed25519 sign for %lg seconds: ", duration);
 123
 124         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 125                 if(!ecdsa_sign(key1, buf1, 256, buf2)) {
 126                         return 1;
 127                 }
 128
 129         fprintf(stderr, "%20.2lf op/s\n", rate);
 130
 131         fprintf(stderr, "Ed25519 verify for %lg seconds: ", duration);
 132
 133         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 134                 if(!ecdsa_verify(key1, buf1, 256, buf2)) {
 135                         fprintf(stderr, "Signature verification failed\n");
 136                         return 1;
 137                 }
 138
 139         fprintf(stderr, "%18.2lf op/s\n", rate);
 140
 141         ecdh1 = ecdh_generate_public(buf1);
 142         fprintf(stderr, "ECDH for %lg seconds: ", duration);
 143
 144         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 145                 ecdh2 = ecdh_generate_public(buf2);
 146
 147                 if(!ecdh2) {
 148                         return 1;
 149                 }
 150
 151                 if(!ecdh_compute_shared(ecdh2, buf1, buf3)) {
 152                         return 1;
 153                 }
 154         }
 155
 156         fprintf(stderr, "%28.2lf op/s\n", rate);
 157         ecdh_free(ecdh1);
 158
 159         // SPTPS authentication phase
 160
 161         int fd[2];
 162
 163         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, fd)) {
 164                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 165                 return 1;
 166         }
 167
 168         struct pollfd pfd[2] = {{fd[0], POLLIN}, {fd[1], POLLIN}};
 169
 170         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 171
 172         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 173                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 174                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 175
 176                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 177                         if(pfd[0].revents) {
 178                                 receive_data(&sptps1);
 179                         }
 180
 181                         if(pfd[1].revents) {
 182                                 receive_data(&sptps2);
 183                         }
 184                 }
 185
 186                 sptps_stop(&sptps1);
 187                 sptps_stop(&sptps2);
 188         }
 189
 190         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 191
 192         // SPTPS data
 193
 194         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 195         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 196
 197         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 198                 if(pfd[0].revents) {
 199                         receive_data(&sptps1);
 200                 }
 201
 202                 if(pfd[1].revents) {
 203                         receive_data(&sptps2);
 204                 }
 205         }
 206
 207         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP transmit for %lg seconds: ", duration);
 208
 209         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 210                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 211                         abort();
 212                 }
 213
 214                 receive_data(&sptps2);
 215         }
 216
 217         rate *= 2 * 1451 * 8;
 218
 219         if(rate > 1e9) {
 220                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 221         } else if(rate > 1e6) {
 222                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 223         } else if(rate > 1e3) {
 224                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 225         }
 226
 227         sptps_stop(&sptps1);
 228         sptps_stop(&sptps2);
 229
 230         // SPTPS datagram authentication phase
 231
 232         close(fd[0]);
 233         close(fd[1]);
 234
 235         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, fd)) {
 236                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 237                 return 1;
 238         }
 239
 240         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 241
 242         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 243                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 244                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 245
 246                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 247                         if(pfd[0].revents) {
 248                                 receive_data(&sptps1);
 249                         }
 250
 251                         if(pfd[1].revents) {
 252                                 receive_data(&sptps2);
 253                         }
 254                 }
 255
 256                 sptps_stop(&sptps1);
 257                 sptps_stop(&sptps2);
 258         }
 259
 260         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 261
 262         // SPTPS datagram data
 263
 264         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 265         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 266
 267         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 268                 if(pfd[0].revents) {
 269                         receive_data(&sptps1);
 270                 }
 271
 272                 if(pfd[1].revents) {
 273                         receive_data(&sptps2);
 274                 }
 275         }
 276
 277         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP transmit for %lg seconds: ", duration);
 278
 279         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 280                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 281                         abort();
 282                 }
 283
 284                 receive_data(&sptps2);
 285         }
 286
 287         rate *= 2 * 1451 * 8;
 288
 289         if(rate > 1e9) {
 290                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 291         } else if(rate > 1e6) {
 292                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 293         } else if(rate > 1e3) {
 294                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 295         }
 296
 297         sptps_stop(&sptps1);
 298         sptps_stop(&sptps2);
 299
 300         // Clean up
 301
 302         close(fd[0]);
 303         close(fd[1]);
 304         ecdsa_free(key1);
 305         ecdsa_free(key2);
 306         crypto_exit();
 307
 308         return 0;
 309 }