openssl speed 怎么公平比较不同算法的吞吐量

公平比较的关键是固定算法类别、调用路径、数据块大小、计时方式和并行度，再比较同一列。以 SHA-256 和 SHA-512 为例，可以统一使用 EVP 摘要接口、16384 字节缓冲区、5 秒窗口和墙钟计时。得到的是当前机器上该实现处理数据的速度，不能据此认定哪个算法更安全，也不能直接当作业务接口吞吐量。

官方地址：https://docs.openssl.org/3.5/man1/openssl-speed/

本文以 OpenSSL 3.5 的命令语义说明方法，示例没有实际运行，不提供虚构的性能数字。其他版本应按其对应手册选择可用选项。

先准备一份同类算法测试配方

先确认版本和可用摘要，然后只测目标算法。不要直接运行不带算法参数的整套测试，再从不同类型的结果中挑一个最大数。

# 记录构建信息，并确认本机提供的摘要算法
openssl version -a
openssl list -digest-algorithms

# 两条命令使用相同接口、数据块、窗口和计时方式，串行运行
openssl speed -elapsed -seconds 5 -bytes 16384 -evp sha256
openssl speed -elapsed -seconds 5 -bytes 16384 -evp sha512

-evp 让摘要或密码算法通过 EVP 路径接受测试；这里选择两个摘要，便于比较相同任务。不要把摘要的字节吞吐量、公钥签名次数和密钥协商次数放进同一张排名表。命令支持某个名字，只说明当前配置存在相应实现。

把环境条件写成配料表

算法名字相同，实际实现仍可能受到版本、构建、provider、属性查询以及硬件优化路径影响。对照测试需要使用同一个 OpenSSL 可执行文件，并保持配置、CPU 资源和后台负载尽量一致。如果机器处于共享环境，结果应标记为该环境下的测量，不能包装成硬件的固定能力。

若使用了 -provider、-provider-path、-propquery 或 -config，应在全部对照命令中采用相同设置，并记录完整命令。不要为一条命令加载额外 provider，却把另一条命令的默认实现结果并入同组。异步作业和缓冲区对齐设置也属于应固定的条件。

计时窗口与数据块分别控制什么

-seconds 5 指定基准测试的时间窗口；当命令涉及多个测试用例时，不应理解为整条命令总共只运行 5 秒。-bytes 16384 指定密码、摘要或随机数相关测试使用的缓冲区大小，并不是让程序总共只处理 16384 字节，也不适用于把 RSA 操作变成该长度的字节吞吐量。

-elapsed 使用墙钟时间，而不是 CPU 用户时间作为除数。在受调度影响的机器上，这两种分母可能得出不同读数。它让本例的口径明确，但并不能消除机器争用、降频或后台活动。因此要固定计时方式，并保留环境备注。

-multi 会并行执行操作。若需要研究多进程整体处理能力，可另建一组固定进程数的测试；不要把它和本例无该选项的结果混用。对于 AEAD 密码，-aead 使用类似 TLS 的记录操作序列，其结果也不能随意并入普通 EVP 密码测试，更不代表 TLS 握手速度。

读结果时先确认列，再换算单位

摘要与对称密码结果关注处理的字节数和时间。默认结果可能含多个缓冲区长度列，应按相同长度对照；本例通过 -bytes 明确指定长度。不同列的最大值不能当作同一条件的算法胜负。

OpenSSL 3.5 的输出源码会对较大的普通吞吐读数除以 1000 并加 k 后缀；这里的 k 是十进制千倍，不能当作 bit/s 或二进制 KiB/s。换算前要结合输出模式和后缀，而不是只凭表头把每一个裸数字都再乘 1000。公钥测试中的 sign/s、verify/s 则属于每秒操作次数，不能套用字节单位。

-mr 是机器可读输出选项，并非 JSON 或 CSV。3.5 源码中摘要和密码吞吐字段按未附加 k 后缀的每秒字节数输出；采集时应按对应版本的记录格式解析，保留缓冲区长度与算法关联，不要照搬普通文本显示时的单位处理逻辑。

重复几轮，保存波动而不是只选最好一轮

第一轮和后续轮次可能因环境变化而不同。下面以三轮、两种块大小记录原始输出，奇偶轮交换算法顺序，减少固定先后顺序带来的偏差。它不是消除全部噪声的统计保证；如果三轮差异明显，应增加轮次并先排查负载条件。

# 建立独立记录目录；所有算法串行执行，避免互相争用
mkdir -p speed-results
openssl version -a > speed-results/version.txt

for round in 1 2 3; do
  # 交换先后顺序，并保留每一种块大小的单独结果
  if [ "$round" -eq 2 ]; then
    algorithms="sha512 sha256"
  else
    algorithms="sha256 sha512"
  fi
  for size in 1024 16384; do
    for algo in $algorithms; do
      # 标准输出和错误输出一起保存，失败时停止，不能把失败算成零吞吐
      openssl speed -elapsed -seconds 5 -bytes "$size" -evp "$algo" \
        > "speed-results/${round}-${size}-${algo}.txt" 2>&1 || exit 1
    done
  done
done

汇总时，每个块大小单独列出每轮值、统一单位后的中位数和范围，并注明版本、计时与并行设置。若发生不支持算法、加载失败等错误，应保存错误原因并处理环境问题，不应将失败项填为 0，或删除失败轮后声称数据稳定。

几个容易混淆的问题

大块领先，小块落后，哪个算法更快？应分别报告对应块大小的结果，再选择贴近实际消息长度的口径。不能用大块数据替代大量小消息场景。

跑分更高就该替换业务算法吗？不能。测试没有覆盖协议约束、兼容性、数据结构与具体安全要求；本文只比较实现处理速度，不给出生产密钥或算法替换结论。

为什么本机结果和别人不同？先比较版本、provider、CPU、块长度、elapsed 与并行度。条件不同，数值不同不一定意味着哪一方测错。

可以直接当成接口 QPS 吗？不能。speed 测试的库内处理不包含业务请求、网络、存储和完整协议流程。保留“该机器、该实现、该块大小、该计时口径”的限定，结论才有可比性。

参考：OpenSSL 3.5 speed 官方手册；OpenSSL 3.5 speed 输出实现。