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国密SM2 SM3适配SDK性能优化指南

共计 30 章节
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01
课程概览
国密算法背景 · SM2与SM3应用场景 · SDK性能优化总览与核心瓶颈分析
课程概览国密算法背景
02
SM2算法原理
椭圆曲线基础 · 密钥对生成 · 签名与验签核心流程
SM2算法原理
03
SM3算法原理
消息填充 · 迭代压缩 · 哈希计算流程
SM3算法原理
04
SDK架构设计
模块划分 · API层 · 核心算法层
SDK架构设计
05
开发环境配置
硬件平台选择 · 编译器优化选项 · 依赖库静态/动态链接
开发环境配置硬件平台选择
06
性能指标定义
吞吐量 · 延迟 · CPU占用率
性能指标定义吞吐量
07
基准测试方法
微基准测试与宏基准测试 · 测试数据集设计 · 结果统计与可视化
基准测试方法微基准测试
08
SM2密钥生成优化
随机数生成加速 · 椭圆曲线点乘优化（窗口法 · Montgomery阶梯）
SM2密钥生成优化
09
SM2签名性能优化
预计算基点的使用 · 签名过程中模逆运算的快速实现
SM2签名性能优化
10
SM2验签性能优化
双基标量乘法（Straus算法 · GLV分解）与并行化思路
SM2验签性能优化
11
SM3哈希计算优化
SIMD指令集（AVX2/NEON）… · 循环展开 · 临时变量复用
SM3哈希计算优化
12
内存访问模式优化
数据结构对齐 · 缓存行填充 · 避免缓存污染
内存访问模式优化数据结构对齐
13
多线程并行计算
任务分解策略 · 无锁队列与原子操作 · 线程亲和性设置
多线程并行计算任务分解策略
14
异步与批处理
异步API设计 · 批量签名/验签合并计算 · 零拷贝调度
异步批处理
15
硬件加速方案
Intel QAT · ARM Crypto Extensi… · GPU/FPGA加速对比与适配
硬件加速方案Intel
16
算法常数调优
椭圆曲线参数预计算 · SM3常量表的缓存友好布局
算法常数调优椭圆曲线参数预计…
17
避免安全侧信道
抵抗定时攻击 · 功耗攻击 · cache攻击的恒定时间实现
避免安全侧信道抵抗定时攻击
18
SDK内存管理优化
对象池 · 内存分配器定制 · 栈上分配减少malloc调用
SDK内存管理优化
19
编译优化技巧
-O3及-Ofast选择 · LTO链接时优化 · 内联与函数属性
编译优化技巧O3
20
CPU特性检测与分支预测
CPUID指令 · 动态函数分发（IFUNC） · likely/unlikely宏
CPU特性检测
21
常用性能分析工具
perf · Valgrind · gprof
常用性能分析工具perf
22
热点识别与瓶颈定位
采样分析 · 硬件事件计数器 · 函数耗时分布与调用链
热点识别瓶颈定位
23
案例实战
SM2签名吞吐提升5倍——从理论学习…
案例实战SM2
24
案例实战
SM3哈希加速——如何利用SIMD达…
案例实战SM3
25
集成测试与回归
自动化性能基准回归 · CI/CD中的性能门控
集成测试回归
26
跨平台兼容性
x86 · ARM · RISC-V下性能差异与适配策略
跨平台兼容性x86
27
日志与调试
低开销日志框架 · 条件编译调试开关 · 性能关键路径的trace
日志调试
28
版本升级与性能演进
SDK演进历史 · 版本间性能回归对比 · 升级注意事项
版本升级性能演进
29
常见性能陷阱
不必要的拷贝 · 频密的虚函数调用 · 锁争用
常见性能陷阱不必要的拷贝
30
总结与最佳实践
优化优先级 · 文档维护 · 团队协作
最佳实践优化优先级