Engine_cudamrg for OpenSSL – Un motore criptografico per i dispositivi CUDA

Mi rendo conto di essere stato un po’ assente dal blog in questi ultimi tempi ma avevo un progetto personale in fase di realizzazione, ora è giunto il momento di presentarvi il frutto del mio lavoro.

Sono lieto di annunciarvi il rilascio della versione 0.1.0 di Engine_cudamrg per OpenSSL.

Engine_cudamrg è un motore criptografico che può accelerare alcune operazioni utilizzando un dispositivo supportato da CUDA, al momento supporta i seguenti cifrari:

  • AES-128-ECB
  • AES-128-CBC
  • AES-192-ECB
  • AES-192-CBC
  • AES-256-ECB
  • AES-256-CBC

Per questi cifrari supporta sia la cifratura che la decifratura.

Per i futuri rilasci si pensa di ottimizzare il supporto ai cifrari attuali, d’introdurre nuovi cifrari e algoritmi di digest.

Il sito del progetto è http://code.google.com/p/engine-cuda/.

Installazione

Prima di installare l’engine_cudamrg è necessario installare l’NVIDIA CUDA Toolkit come descritto nella documentazione ufficiale e installare l’OpenSSL toolkit.

Riguardo l’installazione dell’NVIDIA CUDA Toolkit potete anche far riferimento a questo mio post.

L’installazione dell’engine_cudamrg è abbastanza semplice, seguono i comandi necessari:

wget http://engine-cuda.googlecode.com/files/engine_cudamrg-v_0.1.0.tar.gz
tar xvzf engine_cudamrg-v_0.1.0.tar.gz
cd engine_cudamrg/
./configure
make
make install

Se avete installato nel vostro sistema un driver video differente da quello scaricabile dal sito web di NVIDIA, come ad esempio quello fornito all’interno della vostra distribuzione, è necessario specificare il percorso alla libreria libcuda.so come opzione al comando configure.

Per esempio: se la precedente libreria è contenuta nella directory /usr/lib64/nvidia-current è necessario aggiungere alla riga di comando di configure l’opzione LDFLAGS=-L/usr/lib64/nvidia-current, in altro caso lo script terminerà con un errore.

Se state usando una versione di gcc superiore alla 4.4 e una versione del CUDA Toolkit inferiore alla 3.1 è necessario specificare tramite un’apposita opzione al comando configure il percorso ad una versione di gcc inferiore alla 4.4 per mezzo dell’opzione --with-ccbin.

Per esempio: se avete gcc 4.3 installato nella directory /usr/bin è necessario aggiungere --with-ccbin=/usr/bin/gcc-4.3, in altro caso lo script terminerà con un errore.

Di default l’engine_cudamrg si installa nella directory /usr/local/lib/engines, se volete installare l’engine in una directory differente è necessario specificare il percorso con l’opzione --prefix al commando configure.

Per esempio: se volete installare l’engine nella directory /opt è necessario aggiungere  --prefix=/opt alla linea di comando.

In alternativa è possibile ottenere una versione più recente del codice attraverso il repository SVN usando il comando svn al posto di wget:

svn checkout http://engine-cuda.googlecode.com/svn/trunk/ engine-cudamrg

Configurazione

Usare Engine_cudamrg tramite il comando openssl

Per utilizzare l’engine tramite il comando openssl è necessario eseguire la shell di OpenSSL, caricare l’engine ed eseguire qualsiasi comando che utilizzi l’engine.

Segue un breve esempio:

$ openssl
OpenSSL> engine -t dynamic -pre SO_PATH:/usr/local/lib/engines/libcudamrg.so -pre ID:cudamrg -pre LIST_ADD:1 -pre LOAD
OpenSSL> enc -engine cudamrg -e -aes-256-ecb -k $YOUR_KEY -in $YOUR_INPUT_FILE -out $YOUR_OUTPUT_FILE -bufsize $BUFFER_SIZE

In questo esempio l’engine engine_cudamrg viene caricato.

Il secondo comando cifra un file il cui nome è $YOUR_INPUT_FILE nel file $YOUR_OUTPUT_FILE utilizzando come chiave $YOUR_KEY e un buffer di dimensione $BUFFER_SIZE.

Usare Engine_cudamrg col file di configurazione di openssl

L’utente ha la possibilità di creare o editare un file di configurazione per openssl in modo che non sia necessario digitare i comandi precedenti ogni volta.

Qui di seguito un esempio di configurazione per OpenSSL 0.9.8:

openssl_conf = openssl_init

[openssl_init]
engines = engine_section

[engine_section]
cudamrg = cudamrg_section

[cudamrg_section]
engine_id = cudamrg
dynamic_path = /usr/local/lib/engines/libcudamrg.so
default_algorithms = ALL
init = 1

Con questa configurazione è possibile invocare openssl utilizzando direttamente l’engine…

openssl enc -engine cudamrg -e -aes-256-ecb -k $YOUR_KEY -in $YOUR_INPUT_FILE -out $YOUR_OUTPUT_FILE -bufsize $BUFFER_SIZE

…oppure…

openssl -e -aes-256-ecb -k $YOUR_KEY -in $YOUR_INPUT_FILE -out $YOUR_OUTPUT_FILE -bufsize $BUFFER_SIZE

Usare Engine_cudamrg con l’OpenSSL autoloading

OpenSSL 0.9.8+ può automaticamente caricare gli engine.

Se volete utilizzare questa feature è sufficiente aggiungere un link simbolico alla libreria libcudamrg.so nella directory lib/engines/ o installarla direttamente in quella directory.

Dopodiché si potrà direttamente invocare openssl per utilizzare quell’engine…

openssl enc -engine cudamrg -e -aes-256-ecb -k $YOUR_KEY -in $YOUR_INPUT_FILE -out $YOUR_OUTPUT_FILE -bufsize $BUFFER_SIZE

Opzioni di Engine_cudamrg

Segue una breve lista delle opzioni utilizzabili con engine_cudamrg:

  • SO_PATH: specifica il percorso alla libreria condivisa libcudamrg.so
  • VERBOSE: mostra informazioni aggiuntive
  • QUIET: rimuove qualsiasi output
  • BUFFER_SIZE: specifica la dimensione del buffer fra memoria centrale e memoria della GPU in kilobyte (default: 8MB)

ATTENZIONE: se usi questi comandi con l’opzione -post nella shell di OpenSSL o all`interno del file di configurazione otterrete il seguente errore:

Error: you cannot set command 201 when the engine is already initialized.[Failure]: VERBOSE`.

Si tratta di un problema noto che verrà risolto nelle prossime release.

Conclusione

Per oggi abbiamo finito, nei prossimi post approfondiremo alcuni casi d’uso.

Vi annuncio che questo estratto della documentazione del progetto è disponibile anche in lingua Inglese all’indirizzo http://code.google.com/p/engine-cuda/wiki/installationAndConfiguration.

Ricordatevi che è possibile riportare qualsiasi bug o suggerimento attraverso la mailing list all’indirizzo engine-cudamrg[AT]googlegroups.com oppure utilizzando l’issue tracker all’indirizzo http://code.google.com/p/engine-cuda/issues/list

Se volete usarlo o testarlo siete liberissimi di comunicarmi le vostre opinioni attraverso la mailing list o attraverso l’opzione CONTACT ME di questo blog, stessa cosa se volete entrare a far parte del team di sviluppo o aiutarmi migliorare o tradurre la documentazione il lingue diverse da quelle supportate al momento (Inglese e a breve Italiano).

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