PQMagic算法性能测试

PQMagic-CPU 版本

算法支持	PQMagic-std	PQMagic-adv
ML-KEM (FIPS 203)	✅	✅
Kyber	✅	✅
Aigis-enc	✅	✅
ML-DSA (FIPS 204)	✅	✅
SLH-DSA (FIPS 205)	✅	✅
Dilithium	✅	✅
Aigis-sig	✅	✅
SPHINCS-Alpha	✅	✅
特性	跨平台/架构高度兼容	针对x64（海光）、ARM（飞腾）等定制高性能优化版本
源码	开源于Gitee和Github	联系我们获取进阶版支持

所有算法均支持国密 SM3 哈希模式，符合国密标准；同时也支持 SHAKE 哈希模式，与国际标准无缝衔接。

性能对比

在 x86 平台（环境为下文 PC ）上对比广泛使用的开源库 liboqs , 结果显示 PQMagic 在标准算法 ML-DSA 与 ML-KEM 较 liboqs 性能均有大幅提升。

ML_DSA (PARAMS = 87)

Op (times/s)	PQMagic	liboqs	botan	boringssl
Keypair	52501 (2.24x)	23422	5768	6252
Sign	23697 (1.89x)	12557	3537	1411
Verify	49144 (2.04x)	24067	25137	5522

ML_KEM (PARAMS = 1024)

Op (times/s)	PQMagic	liboqs	botan	boringssl
Keypair	159207 (1.72x)	92625	20808	28108
Encaps	154704 (1.73x)	89307	72433	53147
Decaps	137517 (1.51x)	90962	43582	34292

更多测试数据

Platform	CPU	OS
PC	AMD Ryzen5 9600x	Debian 12
Server	Intel Xeon Platinum 8358	Ubuntu 22.04 LTS
Hygon	Hygon Dhyana Processor	CTyunOS 22.06.3

算法：

参数：

哈希：

平台：

测试说明

-std 版本为纯C的高兼容性版本，-adv 为高性能优化版本。
SLH-DSA 与 SPHINCS-Alpha 算法后缀 -f 表示 fast 模式，-s 表示 small 模式，在同一安全参数下，small 相对 fast 签名长度小，但是签名时间长。针对不同的应用场景，可选择合适的安全参数。

PQMagic-GPU 版本

算法支持	PQMagic-cuda
ML-DSA	✅
ML-KEM	✅
Aigis-sig	✅
Aigis-enc	✅

测试数据为 PQMagic 的 GPU 版本 —— cuPQMagic 与 NVIDIA 的 cuPQC 以及 PQMagic 的 CPU 版本性能对比。测试结果显示 cuPQMagic 对比 cuPQC 性能提升了2.2 ~ 5.4 （ML-DSA）、1.6 ~ 11.2 （ML-KEM）倍，对比 PQMagic 在 CPU 上的 -ref 与 -adv 版本性能分别提升了91 ~ 226倍与21 ~ 53倍。

	CPU	GPU
Platform	Intel(R) Core(TM) i7-13700KF Debian 12	NVIDIA GeForce RTX 4090 Debian 12

ML_DSA (PARAMS = 44)

Op (times/s)	cuPQC	cuPQMagic
Keypair	459359	2500747 (5.4x)
Sign	376684	866781 (2.3x)
Verify	1065182	2655062 (2.5x)

ML_KEM (PARAMS = 512)

Op (times/s)	cuPQC	PQMagic
Keypair	488346	5475390 (11.2x)
Encaps	2258572	6692095 (3.0x)
Decaps	2234124	5716894 (2.6x)