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easily-openJCL 要尝试下用 显卡 做数据对称加密吗？

开源技术栏

本文演示了一个案例，使用显卡进行数据加密哦，加密方法是 XOR

目录

开始

导入项目库

从 1.0.3 版本之后，easily-openJCL 支持了 XOR 的加密与解密操作，我们可以直接引入此版本的依赖库文件，下面是坐标！

    <dependencies><!-- https://mvnrepository.com/artifact/io.github.BeardedManZhao/easily-openJCL --><dependency><groupId>io.github.BeardedManZhao</groupId><artifactId>easily-openJCL</artifactId><version>1.0.3</version></dependency></dependencies>

加密操作

package org.example;import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.EasilyOpenJCL;
import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.MemSpace;
import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.kernel.LengthKernelSource;
import org.jocl.Pointer;
import org.jocl.Sizeof;public class Main {public static void main(String[] args0) {// 准备一个 easilyOpenJCL 操作对象final EasilyOpenJCL easilyOpenJCL = EasilyOpenJCL.initOpenCLEnvironment(// 为对象装载两个计算组件 分别是 XOR 加密和解密使用的组件LengthKernelSource.ARRAY_ENCODE_XOR_ARRAY_CHAR2,LengthKernelSource.ARRAY_DECODE_XOR_ARRAY_CHAR2);// 准备两个 char 数组 a b 分别代表的是被加密的数据和加密使用的密钥final char[] a = "this is a data!!!".toCharArray(), b = "349567456456".toCharArray();// 准备一个数值 代表结果的长度 需要在内存空间对象中设置，用来开辟内存final long resLen = a.length;// 使用内存空间对象将 a 和 b 进行封装MemSpace memSpace = easilyOpenJCL.createMemSpace(// 两个 char 数组的指针，用来读取数据Pointer.to(a), Pointer.to(b),// 两个指针的空间 以及 结果需要的空间 还有每个元素需要的字节数a.length, b.length, resLen, Sizeof.cl_char2,// 指定当前内存空间要用来做哪个计算 这里是加密LengthKernelSource.ARRAY_ENCODE_XOR_ARRAY_CHAR2);// 调用 easilyOpenJCL 开始操作加密任务easilyOpenJCL.calculate(bf -> {for (int i = 0; i < resLen; i++) {// 在这里打印出来加密的结果 为了避免出现不可识别的字符，直接转换成数值System.out.print((int) bf.getChar(i * Sizeof.cl_char2) + " ");}}, memSpace, true);}
}

上面代码的计算结果如下所示！其中每个数值都是一个字符的 ASCII 形式

71 92 80 70 22 94 71 21 87 20 81 87 71 85 24 20 23 

解密操作

在上面我们已经对于一个字符串进行了加密操作，并将加密之后的每个字符的ASCII统计了出来，下面我们要对加密之后的 71 92 80 70 22 94 71 21 87 20 81 87 71 85 24 20 23 进行 解密操作。

package org.example;import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.EasilyOpenJCL;
import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.MemSpace;
import io.github.BeardedManZhao.easilyJopenCL.kernel.LengthKernelSource;
import org.jocl.Pointer;
import org.jocl.Sizeof;public class Main {public static void main(String[] args0) {// 准备加密之后的数据char[] chars = {71, 92, 80, 70, 22, 94, 71, 21, 87, 20, 81, 87, 71, 85, 24, 20, 23};// 准备解密的密钥 需要和加密的一致，否则解析之后就不同了char[] key = "349567456456".toCharArray();// 设置解密之后的数组长度，应该是和 chars 一致！final long l = chars.length;// 准备一个 easilyOpenJCL 操作对象final EasilyOpenJCL easilyOpenJCL = EasilyOpenJCL.initOpenCLEnvironment(// 为对象装载两个计算组件 分别是 XOR 加密和解密使用的组件LengthKernelSource.ARRAY_ENCODE_XOR_ARRAY_CHAR2,LengthKernelSource.ARRAY_DECODE_XOR_ARRAY_CHAR2);// 封装内存空间 解密时候的操作数分别是 加密之后的数据chars 以及 加密时使用的keyMemSpace memSpace = easilyOpenJCL.createMemSpace(Pointer.to(chars), Pointer.to(key),chars.length, key.length, l, Sizeof.cl_char2,LengthKernelSource.ARRAY_DECODE_XOR_ARRAY_CHAR2);// 直接开始解密操作easilyOpenJCL.calculate(byteBuffer -> {for (int i = 0; i < l; i++) {System.out.print(byteBuffer.getChar(i * Sizeof.cl_char2));}}, memSpace, true);}
}

在下面就是计算结果，可以看到它成功的将数据还原了出来！

this is a data!!!

性能如何

使用 GPU 进行加密操作，相较于CPU，速度会快许多，下面是我们的一个基准测试代码，以及测试结果，其将非常庞大的字符数组进行了加密和解密操作！

CPU	GPU
i7-12700	RX550

有趣的是，GPU远远落后于CPU工艺的情况下，CPU的计算速度比 GPU 的慢