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