树莓派上的 HTTPS 太慢了。我能做些什么呢？我应该选择哪种密码？

Question

问题

使用 YouTube Data Api v3 将我的树莓派中的视频上传到 YouTube 太慢了。我得到的最大速率是 120 KB/s。我希望能够归档高达 1MB/s 的速率。

为什么我认为 SSL 是问题所在

为了将视频上传到 YouTube，我曾经运行一个小型 Java 程序，我可以在 Raspberry Pie 上运行一整夜以节省电力。它连接到 YouTube 数据 API v2。我有三个互联网连接，最快的是 LTE 移动连接。有了那个我的旧应用程序可以以 1 兆字节/秒的速度上传（在我包含的 30GB 数据用完之前，它一直非常可靠，这就是为什么我只在紧急情况下使用它的原因） .

现在我已经为我的应用创建了一个后继者，它使用 API v3。与 v2 API 相比，现在上传也使用 HTTPS 连接。但是现在我上传的速度不能超过 120 KB/s。

经过数小时的沮丧调试后，我认为问题是由于 SSL 造成的 CPU 负载。为了验证这一点，我在我的计算机上启动了一个企业级 caugh HTTPS 服务器（通过以太网连接到树莓派）：

# create a self signed certificate (answer all the question it asks with default)
openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout key.pem -out cert.pem -days 100 -nodes
# Run the server on port 5454:
openssl s_server -accept 5454 -key key.pem -cert cert.pem > /dev/null

我组装了一个使用 Apache HttpClient 4.3 的小型 Java 程序（就像我的应用程序一样）并执行了一个视频“上传”：

    final ProgressReportingHttpEntity entity = new ProgressReportingHttpEntity(new FileEntity(SOME_VIDEO_FILE, ContentType.APPLICATION_OCTET_STREAM));
    request.setEntity(entity);
    HttpClientBuilder
        .create()
        .setSSLSocketFactory(
            new SSLConnectionSocketFactory(
                    new SSLContextBuilder()
                        .loadTrustMaterial(null, new TrustSelfSignedStrategy())
                        .build(),
                    new AllowAllHostnameVerifier()
            )
        )
        .build().execute(request);

使用此设置，我的笔记本电脑可以向自身传输 60MB/s（12% 的 CPU 用于 Java（我的 i7 的一个核心），8% 用于 OpenSSL）。

树莓派仍然可以传输 1MB/s（这已经足够快了）。但是据我了解this page here，googleapis-Server 将更喜欢密码TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256。因此，我像这样重新启动了本地服务器：

openssl s_server -accept 5454 -key key.pem -cert cert.pem -cipher ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256 > /dev/null

还有宾果游戏！我不会得到比 120KB/s 更好的传输速率。

我尝试了不同的密码，在 apache HTTP 客户端中明确设置支持的密码，例如密码TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 表现非常好，高达 1.3MB/s。

问题

我能做些什么呢？哪种密码可以在性能和安全性之间提供良好的平衡？在比较了支持的密码图和盲目猜测之后，我认为TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 可能是一个不错的选择，并且会得到谷歌的支持。但实际上它看起来不是（在 apache http 客户端中设置此密码可以与我的测试服务器进行通信，但会与谷歌中断）。

或者我还能做些什么来加快 SSL 吞吐量？例如。是否有一个 ARM 优化的 SSL 库，我可以以某种方式注入到 JRE 中（以防 Java 8 ARM JRE 还没有包含这样的东西）？

Answer 1

可能解决此问题的最快方法是完全避免 SSL 连接，而是使用 YouTube 的“通过 EMAIL 上传”选项通过 SMTP 上传视频...

https://support.google.com/youtube/answer/57407?hl=en

从 YouTube 设置页面获得用于上传视频的唯一电子邮件地址后，有多种方法可以实际从 RaspberryPi 发送电子邮件，您可以使用不加密的直接 SMTP 以获得最佳性能。

虽然您可能担心由于 base64 编码，SMTP 在上传视频方面效率太低，但 YouTube 似乎通过 RFC 3030 明智地支持 8 位编码。这是一个快速 TELNET 测试，显示了它们支持的功能...

220 gmr-mx.google.com ESMTP hq8si1005325qcb.2 - gsmtp
EHLO josh.com
250-gmr-mx.google.com at your service, [108.29.37.132]
250-SIZE 35882577
250-8BITMIME
250-STARTTLS
250-ENHANCEDSTATUSCODES
250-PIPELINING
250-CHUNKING
250 SMTPUTF8

Answer 2

您一定在某些时候误读了某些内容。当您尝试使用密码TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 时，您可能实际上想尝试TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA（它们肯定看起来很相似）。

像这样初始化你的 http 客户端：

return HttpClientBuilder.create()
        .disableAutomaticRetries()
        .setSSLSocketFactory(
            new SSLConnectionSocketFactory(
                    new SSLContextBuilder().build(),
                    null,
                    new String[] { "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA" },
                    SSLConnectionSocketFactory.BROWSER_COMPATIBLE_HOSTNAME_VERIFIER
            )
        )
        .build();

根据我的测试，这足以让您在树莓派上以 1MB/s 的速度上传。

很遗憾，我不是安全专家，我无法告诉您这种选择对您的安全意味着什么。另外，我不知道如果您只支持单一密码，它会使您的应用程序变得多么脆弱。