我在想这些哈希算法的各种实现之间是否有重大差异，以SHA系列算法为例。它们都有3种实现方法，一种是托管代码，另外两种是使用不同本地加密API的包装器，但它们之间是否有重大区别呢？我可以想象包装版本可能具有更高的性能，因为它在本地代码中执行，但它们肯定需要执行完全相同的计算，从而提供相同的输出，即它们可以互换。这是正确的吗？
例如，SHA512CNG不能在XP SP2上使用（文档有误），但SHA512MANAGED可以。
@Maxim - 谢谢你，但不完全符合我的要求。我想知道使用给定哈希算法的Managed/CryptoServiceProvider/CNG实现除性能之外是否有任何区别。在.NET 3.5中，您可以获得所有哈希算法及其三个实现，因此：
SHA512Managed SHA512CryptoServiceProvider SHA512Cng
后两者是本地API的包装器。例如，对于所有SHAxxx实现，都是如此。
一个区别是本地版本（至少其中一些）是FIPS认证的（即被美国政府批准），而托管版本则没有。如果你的代码恰好在配置为“仅限FIPS”的Windows机器上运行，则使用托管版本将会失败。
大多数Windows机器都没有以这种方式配置，但如果你部署到面向政府或国防（或其他高度安全）的环境中，你可能会遇到这种情况。
请参阅http://blogs.msdn.com/shawnfa/archive/2005/05/16/417975.aspx。
CalculateHash(1, 1024, new SHA1CryptoServiceProvider());
static long CalculateHash(UInt64 repetitions, UInt64 size, HashAlgorithm engine)
{
RandomNumberGenerator rng = RandomNumberGenerator.Create();
byte[][] goo = new byte[repetitions][];
for (UInt64 i = 0; i < repetitions; i++)
{
goo[i] = new byte[size];
rng.GetBytes(goo[i]);
}
DateTime start = DateTime.Now;
for (UInt64 i = 0; i < repetitions; i++)
{
engine.ComputeHash(goo[i]);
}
return DateTime.Now.Subtract(start).Ticks;
}
我在一个逐渐增加的循环中运行了这个程序，以确定在使用大或小输入时是否会出现错误。以下是循环和数据（我的计算机在2^28时已经耗尽了内存）：
int loops = 32;
UInt64 reps = 1;
int width = 20;
Console.WriteLine("Loop#".PadRight(6) +
"MD5".PadRight(width) +
"SHA1".PadRight(width) +
"SHA1Cng".PadRight(width) +
"SHA256".PadRight(width) +
"SHA256Cng".PadRight(width));
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
UInt64 size = (UInt64)Math.Pow((double)2, (double)i);
Console.WriteLine((i + 1).ToString().PadRight(6) +
CalculateHash(reps, size, new MD5CryptoServiceProvider()).ToString().PadRight(width) +
CalculateHash(reps, size, new SHA1CryptoServiceProvider()).ToString().PadRight(width) +
CalculateHash(reps, size, new SHA1Cng() ).ToString().PadRight(width) +
CalculateHash(reps, size, new SHA256CryptoServiceProvider()).ToString().PadRight(width) +
CalculateHash(reps, size, new SHA256Cng()).ToString().PadRight(width));
}
Loop# MD5 SHA1 SHA1Cng SHA256 SHA256Cng
1 50210 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 0
9 0 0 0 0 0
10 0 0 10042 0 0
11 0 0 0 0 0
12 0 0 0 0 0
13 0 0 0 0 0
14 0 0 0 0 0
15 10042 0 0 10042 10042
16 10042 0 0 0 0
17 0 0 0 10042 10042
18 0 10042 10042 20084 10042
19 0 10042 10042 30126 40168
20 20084 20084 20084 70294 70294
21 30126 40168 40168 140588 140588
22 60252 70294 80336 291218 281176
23 120504 140588 180756 572394 612562
24 241008 281176 361512 1144788 1215082
25 482016 572394 723024 2289576 2420122
26 953990 1134746 1456090 4538984 4830202
27 1907980 2259450 2982474 9118136 9660404
28 3805918 4508858 5804276 18336692 19581900
我在下面的代码中对CNG和managed在SHA512上进行了一个快速而简单的比较，这是我所知道的所有SHA算法中最慢的。
static void Main(string[] args)
{
int loops = 10000000;
var data = Encoding.ASCII.GetBytes("123");
var hashLoop = new Action<HashAlgorithm>((HashAlgorithm ha) =>
{
for (int i = 0; i < loops; i++)
ha.ComputeHash(data);
});
var t1 = Task.Factory.StartNew(() =>
{
Time(hashLoop, new SHA512Managed());
});
var t2 = Task.Factory.StartNew(() =>
{
Time(hashLoop, new SHA512Cng());
});
Task.WaitAll(t1, t2);
Console.WriteLine("Benchmark done!");
Console.ReadKey();
}
static void Time(Action<HashAlgorithm> action, HashAlgorithm ha)
{
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
action(ha);
sw.Stop();
Console.WriteLine("{1} done in {0}ms", sw.ElapsedMilliseconds, ha.ToString());
}
21.7%到49.5%。