JohnTheRipper项目中Argon2内存分配优化的技术解析
2025-05-21 08:17:12作者:仰钰奇
在密码分析工具JohnTheRipper的最新开发中,开发者们发现了一个与Argon2哈希算法内存管理相关的性能回归问题。本文将深入分析该问题的技术背景、解决方案以及相关优化思路。
问题背景
Argon2作为现代密码哈希算法,其设计特点之一就是需要消耗大量内存来增强安全性。在JohnTheRipper的实现中,原本采用了一种内存优化策略:在计算哈希时保留并重用内存分配,只有在需要增加内存大小时才重新分配。然而在最近的代码变更中,这一优化被意外移除,导致每次计算哈希时都进行完整的内存分配和释放操作,造成了不必要的性能开销。
技术分析
原有优化机制
原先的实现采用了智能的内存管理策略:
- 使用预分配的内存区域
- 通过线程局部存储维护内存状态
- 仅在必要时调整内存大小
- 利用类似(y)escrypt的alloc_region()机制
- 在format的done()阶段才真正释放内存
这种设计显著减少了频繁内存分配/释放带来的开销,特别是在多线程环境下。
当前问题
当前实现的主要问题在于:
- 每次哈希计算都进行完整的内存分配和释放
- 失去了原有的内存重用优势
- 增加了不必要的系统调用开销
- 在多线程环境下性能下降更为明显
解决方案探讨
开发团队提出了两种可能的解决方案:
方案一:恢复原有优化
直接恢复之前的内存管理代码,这是最快捷的解决方案。原有代码已经过充分测试,能立即解决性能问题。但可能不利于未来与上游代码的同步。
方案二:使用回调机制
更优雅的解决方案是利用Argon2提供的内存分配回调接口:
- 自定义分配器:检查并重用现有内存区域
- 自定义释放器:标记内存为可用而非真正释放
- 整合(y)escrypt的alloc_region()功能
- 支持显式大页内存分配
这种方法更具前瞻性,能更好地适应未来版本更新,但实现复杂度较高。
性能考量
在实际应用中,内存管理优化对Argon2性能影响显著:
- 减少系统调用次数
- 避免内存碎片
- 提高缓存局部性
- 在多线程环境下效果更佳
特别是在GPU加速实现中,合理的内存管理策略可以:
- 预先分配足够大的内存池
- 避免设备内存的频繁传输
- 提高并行计算效率
实现细节
对于回调机制的实现,关键点包括:
- 维护线程局部存储状态
- 正确处理内存大小变化情况
- 确保线程安全
- 与现有内存管理框架整合
- 处理错误条件
结论
内存管理优化对于Argon2这类内存密集型算法至关重要。JohnTheRipper开发团队正在积极解决这一性能回归问题,无论是采用恢复原有代码还是实现更优雅的回调机制,都将显著提升工具在处理使用Argon2哈希的密码时的效率。这也提醒我们在密码分析工具开发中,算法实现细节对整体性能有着决定性影响。
登录后查看全文
热门项目推荐
- QQwen3-Next-80B-A3B-InstructQwen3-Next-80B-A3B-Instruct 是一款支持超长上下文(最高 256K tokens)、具备高效推理与卓越性能的指令微调大模型00
- QQwen3-Next-80B-A3B-ThinkingQwen3-Next-80B-A3B-Thinking 在复杂推理和强化学习任务中超越 30B–32B 同类模型,并在多项基准测试中优于 Gemini-2.5-Flash-Thinking00
GitCode-文心大模型-智源研究院AI应用开发大赛
GitCode&文心大模型&智源研究院强强联合,发起的AI应用开发大赛;总奖池8W,单人最高可得价值3W奖励。快来参加吧~0265cinatra
c++20实现的跨平台、header only、跨平台的高性能http库。C++00AI内容魔方
AI内容专区,汇集全球AI开源项目,集结模块、可组合的内容,致力于分享、交流。02- HHunyuan-MT-7B腾讯混元翻译模型主要支持33种语言间的互译,包括中国五种少数民族语言。00
GOT-OCR-2.0-hf
阶跃星辰StepFun推出的GOT-OCR-2.0-hf是一款强大的多语言OCR开源模型,支持从普通文档到复杂场景的文字识别。它能精准处理表格、图表、数学公式、几何图形甚至乐谱等特殊内容,输出结果可通过第三方工具渲染成多种格式。模型支持1024×1024高分辨率输入,具备多页批量处理、动态分块识别和交互式区域选择等创新功能,用户可通过坐标或颜色指定识别区域。基于Apache 2.0协议开源,提供Hugging Face演示和完整代码,适用于学术研究到工业应用的广泛场景,为OCR领域带来突破性解决方案。00- HHowToCook程序员在家做饭方法指南。Programmer's guide about how to cook at home (Chinese only).Dockerfile06
- PpathwayPathway is an open framework for high-throughput and low-latency real-time data processing.Python00
热门内容推荐
1 freeCodeCamp音乐播放器项目中的函数调用问题解析2 freeCodeCamp论坛排行榜项目中的错误日志规范要求3 freeCodeCamp猫照片应用教程中的HTML注释测试问题分析4 freeCodeCamp JavaScript高阶函数中的对象引用陷阱解析5 freeCodeCamp全栈开发课程中React实验项目的分类修正6 freeCodeCamp课程视频测验中的Tab键导航问题解析7 freeCodeCamp全栈开发课程中React组件导出方式的衔接问题分析8 freeCodeCamp英语课程视频测验选项与提示不匹配问题分析9 freeCodeCamp课程页面空白问题的技术分析与解决方案10 freeCodeCamp博客页面工作坊中的断言方法优化建议
最新内容推荐
PCDViewer-4.9.0-Ubuntu20.04:专业点云可视化与编辑工具全面解析 JDK 8u381 Windows x64 安装包:企业级Java开发环境的完美选择 SAP S4HANA物料管理资源全面解析:从入门到精通的完整指南 VSdebugChkMatch.exe:专业PDB签名匹配工具全面解析与使用指南 基恩士LJ-X8000A开发版SDK样本程序全面指南 - 工业激光轮廓仪开发利器 ZLIB 1.3 静态库 Windows x64 版本:高效数据压缩解决方案完全指南 SteamVR 1.2.3 Unity插件:兼容Unity 2019及更低版本的VR开发终极解决方案 全球GEOJSON地理数据资源下载指南 - 高效获取地理空间数据的完整解决方案 LabVIEW串口通信开发全攻略:从入门到精通的完整解决方案 Windows版Redis 5.0.14下载资源:高效内存数据库的完美Windows解决方案
项目优选
收起

OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
139
1.91 K

deepin linux kernel
C
22
6

Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
8
0

React Native鸿蒙化仓库
C++
192
273

🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
923
551

旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
421
392

openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
145
189

为非计算机科班出身 (例如财经类高校金融学院) 同学量身定制,新手友好,让学生以亲身实践开源开发的方式,学会使用计算机自动化自己的科研/创新工作。案例以量化投资为主线,涉及 Bash、Python、SQL、BI、AI 等全技术栈,培养面向未来的数智化人才 (如数据工程师、数据分析师、数据科学家、数据决策者、量化投资人)。
Jupyter Notebook
74
64

本仓将收集和展示高质量的仓颉示例代码,欢迎大家投稿,让全世界看到您的妙趣设计,也让更多人通过您的编码理解和喜爱仓颉语言。
Cangjie
344
1.3 K

Elasticsearch
国内Top1 elasticsearch搜索引擎框架es ORM框架,索引全自动智能托管,如丝般顺滑,与Mybatis-plus一致的API,屏蔽语言差异,开发者只需要会MySQL语法即可完成对Es的相关操作,零额外学习成本.底层采用RestHighLevelClient,兼具低码,易用,易拓展等特性,支持es独有的高亮,权重,分词,Geo,嵌套,父子类型等功能...
Java
36
8