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 char *logfilename = NULL;
  49 bool do_detach = false;
  50 struct timeval now;
  51
  52 static bool send_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  53         (void)type;
  54         int fd = *(int *)handle;
  55         send(fd, data, len, 0);
  56         return true;
  57 }
  58
  59 static bool receive_record(void *handle, uint8_t type, const void *data, uint16_t len) {
  60         (void)handle;
  61         (void)type;
  62         (void)data;
  63         (void)len;
  64         return true;
  65 }
  66
  67 static void receive_data(sptps_t *sptps) {
  68         uint8_t buf[4096], *bufp = buf;
  69         int fd = *(int *)sptps->handle;
  70         size_t len = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
  71
  72         while(len) {
  73                 size_t done = sptps_receive_data(sptps, bufp, len);
  74
  75                 if(!done) {
  76                         abort();
  77                 }
  78
  79                 bufp += done;
  80                 len -= done;
  81         }
  82 }
  83
  84 struct timespec start;
  85 struct timespec end;
  86 double elapsed;
  87 double rate;
  88 unsigned int count;
  89
  90 static void clock_start(void) {
  91         count = 0;
  92         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &start);
  93 }
  94
  95 static bool clock_countto(double seconds) {
  96         clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &end);
  97         elapsed = (double) end.tv_sec + (double) end.tv_nsec * 1e-9
  98                   - (double) start.tv_sec - (double) start.tv_nsec * 1e-9;
  99
 100         if(elapsed < seconds) {
 101                 return ++count;
 102         }
 103
 104         rate = count / elapsed;
 105         return false;
 106 }
 107
 108 int main(int argc, char *argv[]) {
 109         ecdsa_t *key1, *key2;
 110         ecdh_t *ecdh1, *ecdh2;
 111         sptps_t sptps1, sptps2;
 112         uint8_t buf1[4096], buf2[4096], buf3[4096];
 113         double duration = argc > 1 ? atof(argv[1]) : 10;
 114
 115         crypto_init();
 116
 117         randomize(buf1, sizeof(buf1));
 118         randomize(buf2, sizeof(buf2));
 119         randomize(buf3, sizeof(buf3));
 120
 121         // Key generation
 122
 123         fprintf(stderr, "Generating keys for %lg seconds: ", duration);
 124
 125         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 126                 ecdsa_free(ecdsa_generate());
 127         }
 128
 129         fprintf(stderr, "%17.2lf op/s\n", rate);
 130
 131         key1 = ecdsa_generate();
 132         key2 = ecdsa_generate();
 133
 134         // Ed25519 signatures
 135
 136         fprintf(stderr, "Ed25519 sign for %lg seconds: ", duration);
 137
 138         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 139                 if(!ecdsa_sign(key1, buf1, 256, buf2)) {
 140                         return 1;
 141                 }
 142
 143         fprintf(stderr, "%20.2lf op/s\n", rate);
 144
 145         fprintf(stderr, "Ed25519 verify for %lg seconds: ", duration);
 146
 147         for(clock_start(); clock_countto(duration);)
 148                 if(!ecdsa_verify(key1, buf1, 256, buf2)) {
 149                         fprintf(stderr, "Signature verification failed\n");
 150                         return 1;
 151                 }
 152
 153         fprintf(stderr, "%18.2lf op/s\n", rate);
 154
 155         ecdh1 = ecdh_generate_public(buf1);
 156         fprintf(stderr, "ECDH for %lg seconds: ", duration);
 157
 158         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 159                 ecdh2 = ecdh_generate_public(buf2);
 160
 161                 if(!ecdh2) {
 162                         return 1;
 163                 }
 164
 165                 if(!ecdh_compute_shared(ecdh2, buf1, buf3)) {
 166                         return 1;
 167                 }
 168         }
 169
 170         fprintf(stderr, "%28.2lf op/s\n", rate);
 171         ecdh_free(ecdh1);
 172
 173         // SPTPS authentication phase
 174
 175         int fd[2];
 176
 177         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, fd)) {
 178                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 179                 return 1;
 180         }
 181
 182         struct pollfd pfd[2] = {{fd[0], POLLIN, 0}, {fd[1], POLLIN, 0}};
 183
 184         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 185
 186         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 187                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 188                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 189
 190                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 191                         if(pfd[0].revents) {
 192                                 receive_data(&sptps1);
 193                         }
 194
 195                         if(pfd[1].revents) {
 196                                 receive_data(&sptps2);
 197                         }
 198                 }
 199
 200                 sptps_stop(&sptps1);
 201                 sptps_stop(&sptps2);
 202         }
 203
 204         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 205
 206         // SPTPS data
 207
 208         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, false, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 209         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, false, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 210
 211         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 212                 if(pfd[0].revents) {
 213                         receive_data(&sptps1);
 214                 }
 215
 216                 if(pfd[1].revents) {
 217                         receive_data(&sptps2);
 218                 }
 219         }
 220
 221         fprintf(stderr, "SPTPS/TCP transmit for %lg seconds: ", duration);
 222
 223         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 224                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 225                         abort();
 226                 }
 227
 228                 receive_data(&sptps2);
 229         }
 230
 231         rate *= 2 * 1451 * 8;
 232
 233         if(rate > 1e9) {
 234                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 235         } else if(rate > 1e6) {
 236                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 237         } else if(rate > 1e3) {
 238                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 239         }
 240
 241         sptps_stop(&sptps1);
 242         sptps_stop(&sptps2);
 243
 244         // SPTPS datagram authentication phase
 245
 246         close(fd[0]);
 247         close(fd[1]);
 248
 249         if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, fd)) {
 250                 fprintf(stderr, "Could not create a UNIX socket pair: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 251                 return 1;
 252         }
 253
 254         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP authenticate for %lg seconds: ", duration);
 255
 256         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 257                 sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 258                 sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 259
 260                 while(poll(pfd, 2, 0)) {
 261                         if(pfd[0].revents) {
 262                                 receive_data(&sptps1);
 263                         }
 264
 265                         if(pfd[1].revents) {
 266                                 receive_data(&sptps2);
 267                         }
 268                 }
 269
 270                 sptps_stop(&sptps1);
 271                 sptps_stop(&sptps2);
 272         }
 273
 274         fprintf(stderr, "%10.2lf op/s\n", rate * 2);
 275
 276         // SPTPS datagram data
 277
 278         sptps_start(&sptps1, fd + 0, true, true, key1, key2, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 279         sptps_start(&sptps2, fd + 1, false, true, key2, key1, "sptps_speed", 11, send_data, receive_record);
 280
 281         while(poll(pfd, 2, 0)) {
 282                 if(pfd[0].revents) {
 283                         receive_data(&sptps1);
 284                 }
 285
 286                 if(pfd[1].revents) {
 287                         receive_data(&sptps2);
 288                 }
 289         }
 290
 291         fprintf(stderr, "SPTPS/UDP transmit for %lg seconds: ", duration);
 292
 293         for(clock_start(); clock_countto(duration);) {
 294                 if(!sptps_send_record(&sptps1, 0, buf1, 1451)) {
 295                         abort();
 296                 }
 297
 298                 receive_data(&sptps2);
 299         }
 300
 301         rate *= 2 * 1451 * 8;
 302
 303         if(rate > 1e9) {
 304                 fprintf(stderr, "%14.2lf Gbit/s\n", rate / 1e9);
 305         } else if(rate > 1e6) {
 306                 fprintf(stderr, "%14.2lf Mbit/s\n", rate / 1e6);
 307         } else if(rate > 1e3) {
 308                 fprintf(stderr, "%14.2lf kbit/s\n", rate / 1e3);
 309         }
 310
 311         sptps_stop(&sptps1);
 312         sptps_stop(&sptps2);
 313
 314         // Clean up
 315
 316         close(fd[0]);
 317         close(fd[1]);
 318         ecdsa_free(key1);
 319         ecdsa_free(key2);
 320         crypto_exit();
 321
 322         return 0;
 323 }