Rustls 是一种用 Rust 编写的高质量 TLS 实现，旨在取代 OpenSSL 等不太安全的替代方案。本文探讨 Rustls 性能跟踪的最新进展，并提供 Rustls 0.22.0 和 OpenSSL 3.2.0（撰写本文时这两个项目的最新版本）之间的性能比较。
对基准测试的投资有助于确认 Rustls 与 OpenSSL 具有竞争力。在某些情况下，Rustls 已经更快，或者资源消耗更少。
除了正确性和安全性之外，TLS 实现将开销保持在最低限度也很重要。例如，考虑一下 Web 服务器负载较重的情况：高性能的 TLS 实现比性能较差的实现能够为更多的客户端提供服务。从历史上看，这导致业界将性能视为不可协商的特征，更喜欢具有低延迟和低资源占用的 TLS 实现，即使它们是用 C 等不安全语言编写的。
然而，随着 Rust 的兴起，在不影响性能的情况下，更安全的替代方案已经成为可能。2019 年，Joseph Birr-Pixton 的基准测试显示 Rustls 在数据传输吞吐量、每秒握手次数和内存使用量方面击败了 OpenSSL，这一点得到了证实。尽管 OpenSSL 的后续版本在一些基准测试中赶上了，但结果清楚地表明 Rustls 是一个值得关注的竞争者。
下面是通过比较 Rustls 0.22.0 和 OpenSSL 3.2.0 得出的最重要的结论：
- 当与aws-lc-rs加密提供程序（而不是ring）一起使用时，Rustls 可以实现最佳的整体性能。为了获得最高吞吐量，应该使用jemalloc分配器（与 Rust 的默认 glibc malloc 相比，它使传出数据传输的吞吐量增加了一倍以上）。由于这是性能最高的配置，我们在下面讨论进一步的结果时使用它。
- Rustls 使用的内存比 OpenSSL 少得多。在测试的工作负载中，高峰时 Rustls 会话的成本约为 13KiB，OpenSSL 会话的成本约为 69KiB。我们测得Rustls 的C10K内存使用量为 132MiB，OpenSSL 的 C10K 内存使用量为 688MiB。
- 当使用基于 AES 的密码套件时，Rustls 提供与 OpenSSL 大致相同的数据发送吞吐量。由于 Rustls API 中强制进行额外副本的限制，数据接收吞吐量降低了 7% 到 17%。我们正在努力消除该副本的必要性。
- 使用基于 ChaCha20 的密码套件时，Rustls 的数据传输吞吐量比 OpenSSL 低约 45%。进一步的研究表明，通过利用 AVX-512 支持，OpenSSL 的底层加密原语针对服务器级硬件进行了更好的优化（禁用 AVX-512 会导致 Rustls 和 OpenSSL 之间的性能相似）。奇怪的是，使用 Clang 编译的 OpenSSL 会降低到与禁用 AVX-512 时相同的吞吐量水平。
- Rustls 在服务器端每秒处理的完整 RSA 握手次数减少了 30% (TLS 1.2) 或 27% (TLS 1.3)，但在客户端提供了显着更高的吞吐量（最多增加 106%，即 2.06 倍） ）。这些差异可能是由于底层 RSA 实现造成的，因为使用 ECDSA 时情况正好相反（Rustls 在服务器端性能上大幅击败 OpenSSL，但在客户端性能上稍稍落后）。
- Rustls 每秒处理 80% 到 330%（取决于场景）更多的恢复握手，无论是使用会话 ID 还是基于票证的恢复。