Java：摆脱 `Cipher.init()` 开销

我需要提高以下方法的性能：

private byte[] decrypt(final byte[] encrypted, final Key key) throws ... {
    this.cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    return this.cipher.doFinal(encrypted);
}

The cipher对象（“AES/ECB/NoPadding”）在构造函数中初始化，以便可以重用。欧洲央行自使用以来encrypted数组将始终仅包含 16 个字节的数据（即 1 个数据块）。使用 128 位密钥。

该方法被调用数百万次来解密 16 字节块，每次都使用不同的密钥。例如。该方法的调用方式如下：

final List<Key> keys = List with millions of keys
final byte[] data = new byte[] { ... 16 bytes of data go here ...}

for (final Key key : keys) {
    final byte[] encrypted = decrypt(data, key);

    // Do something with encrypted
}

The Cipher.init()占用了大部分时间decrypt方法，因为数据太小了。 IE。超过 1200 万次调用，Cipher.init()平均需要 3 微秒，而Cipher.doFinal()平均耗时

• 什么需要这么长时间Cipher.init()?
• 有什么办法可以只使用 Java 来加速这段代码吗？例如，利用这样的事实，我将始终只解密单个数据块？
• 使用 C/C++ 实现并使用 JNI 调用它会更快吗？如果是这样，有没有成熟的图书馆？

我使用 JDK 1.8.0_73 并且我的处理器支持 AES-NI。

为什么 Cipher.init() 需要这么长时间？

在初始化期间，用户提供的密钥数据被扩展为加密和解密例程使用的会话密钥。

有什么办法可以只使用 Java 来加速这段代码吗？例如，利用这样的事实，我将始终只解密单个数据块？

是的，但这需要重写 AES 算法的基本部分。您可以在 JDK 源中找到它AES加密.java http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u/jdk/file/0f6de62683a2/src/share/classes/com/sun/crypto/provider/AESCrypt.java.

或者，您可以存储预初始化密码列表而不是密钥。

使用 C/C++ 实现并使用 JNI 调用它会更快吗？如果是这样，有没有成熟的图书馆？

最有可能的是，是的。libcrypto这是 OpenSSL 的一部分，会有所帮助。这是一个例子 https://wiki.openssl.org/index.php/EVP_Symmetric_Encryption_and_Decryption.