AES加解密效率测试（纯软件AES128/256）--以嵌入式Cortex-M0与M3 平台为例

#AES256/128 纯软件加解密时间效率测试–以Cortex-M0与M3 MCU为例

• 一、测试环境与方法
• 二、测试代码介绍（以AES256为例）
• 三、测试结果与抓包截图

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AES软件源码库（C语言），包含全部CBC/CTR等模式，见链接：
http://download.csdn.net/download/howiexue/9978483

SHA、HMAC软件源码库（C语言）见链接：
http://download.csdn.net/download/howiexue/9978474

常见加密/签名/哈希算法性能比较 (多平台 AES/DES, DH, ECDSA, RSA等)
https://blog.csdn.net/howiexue/article/details/79283008

另一篇基于STM32L0x平台 **《SHA/HMAC/AES-CBC/CTR算法执行效率以及RAM消耗测试》**请见链接: http://blog.csdn.net/howiexue/article/details/78700694

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###一、测试环境与方法：

1、测试环境：MCU 为STM32F030（Cortex-M0）、STM32F103(Cortex-M3)，主频分别统一设置为24M、48M

2、加解密算法：AESCBC-256以及128

3、测试方法：输入不同数据量，通过GPIO翻转法获取软件执行AES加解密所耗的时间

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###二、测试代码介绍（以AES256为例）

测试代码很简单，就是将一个GPIO拉高，在AES加解密时拉低，并用逻辑分析仪进行抓包或者示波器查看低电平的间隔。

这里以AESCBC256代码为例：（所有数据仅供测试所用）

准备AES 参数（key、iv、testdata等）

const unsigned char AES_key[32]		 = {0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f,0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f};

const unsigned char AES_iv[16]		 = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};

unsigned char testdata[]= {
0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 以下省略, 想测多少就输入多少数据 。。。}

执行AES加解密 ，同时反转IO电平

void AesTest(void)
{
  int testdata_Len;
  testdata_Len=sizeof(testdata);
  Aes enc;
	for(int i=0; i<100;i++)
	{
	/******** 加密过程 ************/
	HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
    AesSetKey(&enc, AES_key, sizeof(AES_key), AES_iv, AES_ENCRYPTION);//初始化AES加密参数，IO电平为高   
    HAL_Delay(1);//delay 1 ms为加密，2ms为解密
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET);    
    AesCbcEncrypt(&enc, (byte *)testdata, (byte *)testdata,   testdata_Len);//执行加密函数，此时电平为低
	HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(2);
	 /******** 解密过程 ************/ 
     AesSetKey(&enc, AES_key, sizeof(AES_key), AES_iv, AES_DECRYPTION);//初始化AES解密参数，IO电平为高
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET);    
    AesCbcDecrypt(&enc, (byte *)testdata, (byte *)testdata,   testdata_Len);////执行解密函数，此时电平为低
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
	}

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##三、测试结果与抓包截图

##1、主频统一设置为24M

###附部分I2C抓包截图：
1024byte时M3工作在24M主频：

1024byte时M0工作在24M主频:

###2、主频设置为48M

基于STM32F030C8（Cortex-M0）芯片，工作在48M主频：

###附部分I2C抓包截图：

1024 – AES256 :

128 – AES256：

16 - AES256：

####由此可见，AES(Advanced Encryption Standard) 加密算法相比于RSA等对称加密算法是非常快的。。

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##四、参考：官方数据AES硬件与软件加密效率

4.1 飞思卡尔单片机（M4）

4.2 STM32单片机（M3）

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