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

   1 /*
   2     sptps_speed.c -- SPTPS benchmark
   3     Copyright (C) 2013-2022 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 "meta.h"
  30 #include "protocol.h"
  31 #include "sptps.h"
  32
  33 // Symbols necessary to link with logger.o
  34 bool send_request(struct connection_t *c, const char *msg, ...) {
  35         (void)c;
  36         (void)msg;
  37         return false;
  38 }
  39
  40 list_t connection_list;
  41
  42 bool send_meta(struct connection_t *c, const void *msg, size_t len) {
  43         (void)c;
  44         (void)msg;
  45         (void)len;
  46         return false;
  47 }
  48 bool do_detach = false;
  49 struct timeval now;
  50
  51 static bool send_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  52         (void)type;
  53         int fd = *(int *)handle;
  54         send(fd, data, len, 0);
  55         return true;
  56 }
  57
  58 static bool receive_record(void *handle, uint8_t type, const void *data, uint16_t len) {
  59         (void)handle;
  60         (void)type;
  61         (void)data;
  62         (void)len;
  63         return true;
  64 }
  65
  66 static void receive_data(sptps_t *sptps) {
  67         uint8_t buf[4096], *bufp = buf;
  68         int fd = *(int *)sptps->handle;
  69         size_t len = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
  70
  71         while(len) {
  72                 size_t done = sptps_receive_data(sptps, bufp, len);
  73
  74                 if(!done) {
  75                         abort();
  76                 }
  77
  78                 bufp += done;
  79                 len -= done;
  80         }
  81 }
  82
  83 struct timespec start;
  84 struct timespec end;
  85 double elapsed;
  86 double rate;
  87 unsigned int count;
  88
  89 static void clock_start(void) {
  90         count = 0;
  91         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &start);
  92 }
  93
  94 static bool clock_countto(double seconds) {
  95         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &end);
  96         elapsed = (double) end.tv_sec + (double) end.tv_nsec * 1e-9
  97                   - (double) start.tv_sec - (double) start.tv_nsec * 1e-9;
  98
  99         if(elapsed < seconds) {
 100                 return ++count;
 101         }
 102
 103         rate = count / elapsed;
 104         return false;
 105 }
 106
 107 int main(int argc, char *argv[]) {
 108         ecdsa_t *key1, *key2;
 109         ecdh_t *ecdh1, *ecdh2;
 110         sptps_t sptps1, sptps2;
 111         uint8_t buf1[4096], buf2[4096], buf3[4096];
 112         double duration = argc > 1 ? atof(argv[1]) : 10;
 113
 114         crypto_init();
 115
 116         randomize(buf1, sizeof(buf1));
 117         randomize(buf2, sizeof(buf2));
 118         randomize(buf3, sizeof(buf3));
 119
 120         // Key generation
 121
 122         fprintf(stderr, "Generating keys for %lg seconds: ", duration);
 123
 124         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 125                 ecdsa_free(ecdsa_generate());
 126         }
 127
 128         fprintf(stderr, "%17.2lf op/s\n", rate);
 129
 130         key1 = ecdsa_generate();
 131         key2 = ecdsa_generate();
 132
 133         // Ed25519 signatures
 134
 135         fprintf(stderr, "Ed25519 sign for %lg seconds: ", duration);
 136
 137         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 138                 if(!ecdsa_sign(key1, buf1, 256, buf2)) {
 139                         return 1;
 140                 }
 141
 142         fprintf(stderr, "%20.2lf op/s\n", rate);
 143
 144         fprintf(stderr, "Ed25519 verify for %lg seconds: ", duration);
 145
 146         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 147                 if(!ecdsa_verify(key1, buf1, 256, buf2)) {
 148                         fprintf(stderr, "Signature verification failed\n");
 149                         return 1;
 150                 }
 151
 152         fprintf(stderr, "%18.2lf op/s\n", rate);
 153
 154         ecdh1 = ecdh_generate_public(buf1);
 155         fprintf(stderr, "ECDH for %lg seconds: ", duration);
 156
 157         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 158                 ecdh2 = ecdh_generate_public(buf2);
 159
 160                 if(!ecdh2) {
 161                         return 1;
 162                 }
 163
 164                 if(!ecdh_compute_shared(ecdh2, buf1, buf3)) {
 165                         return 1;
 166                 }
 167         }
 168
 169         fprintf(stderr, "%28.2lf op/s\n", rate);
 170         ecdh_free(ecdh1);
 171
 172         // SPTPS authentication phase
 173
 174         int fd[2];
 175
 176         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, fd)) {
 177                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 178                 return 1;
 179         }
 180
 181         struct pollfd pfd[2] = {{fd[0], POLLIN, 0}, {fd[1], POLLIN, 0}};
 182
 183         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 184
 185         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 186                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 187                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 188
 189                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 190                         if(pfd[0].revents) {
 191                                 receive_data(&sptps1);
 192                         }
 193
 194                         if(pfd[1].revents) {
 195                                 receive_data(&sptps2);
 196                         }
 197                 }
 198
 199                 sptps_stop(&sptps1);
 200                 sptps_stop(&sptps2);
 201         }
 202
 203         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 204
 205         // SPTPS data
 206
 207         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 208         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 209
 210         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 211                 if(pfd[0].revents) {
 212                         receive_data(&sptps1);
 213                 }
 214
 215                 if(pfd[1].revents) {
 216                         receive_data(&sptps2);
 217                 }
 218         }
 219
 220         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP transmit for %lg seconds: ", duration);
 221
 222         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 223                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 224                         abort();
 225                 }
 226
 227                 receive_data(&sptps2);
 228         }
 229
 230         rate *= 2 * 1451 * 8;
 231
 232         if(rate > 1e9) {
 233                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 234         } else if(rate > 1e6) {
 235                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 236         } else if(rate > 1e3) {
 237                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 238         }
 239
 240         sptps_stop(&sptps1);
 241         sptps_stop(&sptps2);
 242
 243         // SPTPS datagram authentication phase
 244
 245         close(fd[0]);
 246         close(fd[1]);
 247
 248         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, fd)) {
 249                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 250                 return 1;
 251         }
 252
 253         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 254
 255         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 256                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 257                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 258
 259                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 260                         if(pfd[0].revents) {
 261                                 receive_data(&sptps1);
 262                         }
 263
 264                         if(pfd[1].revents) {
 265                                 receive_data(&sptps2);
 266                         }
 267                 }
 268
 269                 sptps_stop(&sptps1);
 270                 sptps_stop(&sptps2);
 271         }
 272
 273         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 274
 275         // SPTPS datagram data
 276
 277         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 278         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 279
 280         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 281                 if(pfd[0].revents) {
 282                         receive_data(&sptps1);
 283                 }
 284
 285                 if(pfd[1].revents) {
 286                         receive_data(&sptps2);
 287                 }
 288         }
 289
 290         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP transmit for %lg seconds: ", duration);
 291
 292         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 293                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 294                         abort();
 295                 }
 296
 297                 receive_data(&sptps2);
 298         }
 299
 300         rate *= 2 * 1451 * 8;
 301
 302         if(rate > 1e9) {
 303                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 304         } else if(rate > 1e6) {
 305                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 306         } else if(rate > 1e3) {
 307                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 308         }
 309
 310         sptps_stop(&sptps1);
 311         sptps_stop(&sptps2);
 312
 313         // Clean up
 314
 315         close(fd[0]);
 316         close(fd[1]);
 317         ecdsa_free(key1);
 318         ecdsa_free(key2);
 319         crypto_exit();
 320
 321         return 0;
 322 }