Ucuz Ekran Kartları ile Şifre Kırılır Mı?

Ucuz ekran kartları ile de şifre kırmak mümkün. Hatta en ucuz ekran kartı bile işlemcilerden çok daha yüksek performans gösterebiliyor. Bu yazımızda uygun fiyatlı ekran kartlarının şifre kırma performanslarını detaylıca test ediyoruz.

Şifre koruma yöntemlerinin birçoğu kaba kuvvet saldırılarını (brute-force) yavaşlatmak için birden fazla karma yineleme (hash iterations) turları gerçekleştirmekte. İşte bu yüzden en hızlı işlemciler bile güçlü bir şifreyi kırmaya çalışırken başarısız olabiliyor. GPU hızlandırma ile şifre kırmak için ekran kartları kullanılabilir ancak şu anda GPU pazarında talep yüksek olmakla beraber çoğu üst düzey ekran kartı bir hayli yüksek fiyatlarda satılmakta. Bugün ise düşük kaliteli bir grup ekran kartını test edip fiyat/performans oranlarını karşılaştıracağız.

CPU yerine GPU çekirdeklerinin kullanılması, şifrelerin daha hızlı kırılmasına yardımcı olur. Birkaç watt’lık bir TDP’ye sahip en yavaş entegre GPU bile performans olarak 190W’lık bir CPU ile karşılaştırılabilir. NVIDIA RTX 3080 gibi üst düzey GPU’lar, yaygın olarak kullanılan Intel Core i7 CPU’ya kıyasla şifreleri 500 kata kadar hızlı kırarken, orta sınıf ekran kartları ise 250 kat hızında şifreleri kırabilmektedir.

GPU hızlandırma, bilgisayarın CPU’sundaki yoğun sayısal hesaplamaları ekran kartının hesaplama birimlerine (Compute Unit – CU) aktarır. Özel bir ekran kartı, üst düzey bir CPU’nun metriklerini aşan hızlar sağlayabilir. Makul bir entegre GPU bile (CPU’da gömülü bir şekilde olan) benzer yük ile CPU tarafından üretilen ısının bir kısmını dağıtarak ve çok daha az elektrik tüketerek merkezi işlemcinin performansını yakalayabilir veya aşabilir.

GPU Hızlandırmanın Maliyeti

Bugün GPU pazarının tamamı talebin yükselmesi ve arz düşmesinden kaynaklı enflasyondan oldukça muzdarip ama aslında bu tam olarak AMD’nin veya NVIDIA’nın hatası olarak gözükmüyor. Yüksek performanslarından ötürü kripto madencileri tarafından tüketilen ekran kartlarının fiyatı, en düşük performanslı ekran kartları hariç arşa çıkmış durumda. İlk olarak, farklı marka ve modellerde birden fazla ekran kartının aynı bilgisayarda aynı anda kullanılmasına izin veren bir teknolojiye olanak sağlayan heterojen GPU hızlandırmayı geliştirerek durumu ele almaya çalıştık. Bu teknoloji, (Elcomsoft Distributed Password Recovery’e gömülü şekilde gelen) kullanıcıların farklı nesil, marka ve model ekran kartlarını kullanarak “karıştır ve eşleştir” senaryolarıyla mevcut donanımı etkin bir şekilde kullanmalarına olanak tanıyor.

Ne yazık ki, kripto çılgınlığı ekran kartlarının fiyatlarını arttırmaya devam ediyor. Üstelik durum ortalama bir tüketicinin orta sınıf ekran kartlarına bile erişemeyeceği bir noktaya geldi. Birçok modern işlemcide gömülü olarak bulunan entegre GPU’ların yanı sıra şu an piyasada kalan son kartlar, kripto para madenciliği açısından ekonomik olmayan en düşük performanslı kartlardır. Bugün ucuz ekran kartlarının şifre kırma performanslarını test edip kabul edilebilir fiyat/performans oranına sahip bir şifre kırma donanımı tespit etmeye çalışacağız.

Birkaç donanım yapılandırmasını birden çok senaryoda test edeceğiz. Yapılandırmalar şunlar:

1. Intel i7-9700K GPU içermeyen sadece CPU olan sistem.
2. Entegre grafikler: Aynı sistem sadece Intel’in gömülü UHD Graphics 630’u kullanılıyor.
3. Entegre grafikler: AMD Ryzen 7 5700G’de ile gömülü gelen AMD Radeon Vega 8 Graphics.
4. Harici ekran kartı: NVIDIA T600.
5. Harici ekran kartı: NVIDIA 1650.

Sistemler farklı CPU’lar kullansa da bu sadece CPU’ya yönelik kıyaslamalar için önemlidir. GPU hızlandırmalı saldırılar, CPU’ya çok az yük bindirir (CPU çekirdeği başına yaklaşık yüzde 3 ila 6 kullanım), bu da bu tür testleri CPU’dan oldukça bağımsız hale getirir.

Benchmark için NVIDIA RTX 3050’nin bir kopyasını almakta zorlandık ve uygun bir fiyata (<400€) bulamadık fakat kart kullanıma sunulduğunda makaleyi güncelleyebiliriz.

Intel UHD Graphics 630

Intel UHD Graphics 630 (GT2), Coffee Lake neslinin veya işlemcilerinin entegre bir GPU’sudur. Intel(R) Core i7-9700K CPU ile entegre şekilde gelen GPU sürümü, 24 İşlem Birimi (CU) ve 1200 MHz saat hızı sunar. Bu GPU’nun özel grafik belleği yoktur ve sistem belleğine dayanır (sistemimizde 4x16GB DDR4 modülleri @ 3000MT/s kuruludur).

AMD Radeon RX Vega 8

AMD Radeon RX Vega 8, Ryzen 5000 serisi işlemciye entegre edilmiş bir GPU’dur. Bizim durumumuzda, AMD Ryzen 7 5700G CPU’nun bir parçasıdır. GPU, Ağustos 2017’de duyurulan Vega mimarisine dayanmaktadır ve 2000 MHz saat hızı, 8 Hesaplama Birimi’ne (Compute Unit – CU) sahiptir. Tıpkı yukarıdaki gibi, bu GPU’nun ayrılmış grafik belleği yoktur ve sistem belleğine dayanır (sistemimizde 2×8 GB DDR4 modülleri @ 3200MT/s kuruludur).

AMD harika entegre grafiklerle çok iyi APU birimleri üretiyor. RX Vega 8 kâğıt üzerinde pek de heyecan verici görünmüyor ancak yine de bazı beklenmeyen değerler aldığımızı söylemeliyiz.

Nvidia T600 Quadro

Nvidia T600 GPU, Turing mimarisine (TU117 yongası) dayalı olarak Nisan 2021’de piyasaya sürülen oldukça modern bir ekran kartıdır. 640 CUDA birimi ve 4 GB GDDR6 ayrılmış grafik belleği için 128 Bit bellek veri yolu ile donatılmıştır. GPU, bazı CUDA çekirdekleri devre dışı bırakılmış olarak (640’a 896 CU) NVIDIA 1650’ye benzerken, T600 Quadro’nun fiyatı NVIDIA 1650’nin fiyatından yüksek oranda düşüktür. Örneğimiz 1335 MHz saat hızına sahiptir. Teknik özellik sayfası için: PDF.

Bu modern ekran kartı, üç yıl öncesine ait sade, düşük kaliteli bir ekran kartı mimarisine dayanıyor. Yeni satın alınabilecek herhangi bir modern ekran kartının altına inmeniz pek mümkün değil -eğer NVIDIA 1030 veya 1050 gibi gerçekten eski bir mimariyi düşünmüyorsanız. Quadro T600 yaklaşık 150€’ya satın alınabilir, en azından performansı kâğıt üzerinde de olsa cazip geliyor.

Nvidia GeForce GTX 1650

Nvidia GeForce GTX 1650, Nisan 2019’da piyasaya sürülen Turing mimarisine (TU117 yongası) dayalı harici bir ekran kartıdır. Kart, 128 Bit bellek veri yoluna bağlı 4 GB GDDR5 ayrılmış grafik belleği ile donatılmıştır. Örneğimiz 1830 MHz saat hızına sahip.

NVIDIA 1650, üç yıl önce piyasaya sürülen alt sınıf bir ekran kartı. Piyasaya sürüldüğü sırada kartın fiyatı 200€ civarındaydı; bugün en düşük fiyat 265€ civarında seyrediyor. Bu kartı bir referans noktası olarak kullanacağız.

Test Sistemi

Testler, aşağıdaki konfigürasyonlara sahip bilgisayarlarda gerçekleştirilmiştir.

1. Intel Core i7-9700K CPU @ 3.60GHz; 4x16GB DDR4 @3000 MT/s
2. Intel Core i7-9700K CPU @ 3.60GHz, Intel UHD Graphics 630 (24 CU @ 1200 MHz, 1638 MB)
3. AMD Ryzen 7 5700G with Radeon Graphics, AMD Radeon(TM) Graphics (8 CU @ 2000 MHz, 3072 MB); 2x8GB DDR4 @3200 MT/s
4. Intel Core i7-4770S CPU @ 3.10GHz , NVIDIA T600 (640 SP @ 1335 MHz, 4095 MB)
5. Intel Core i7-9700K CPU @ 3.60GHz, NVIDIA GeForce GTX 1650 (896 SP @ 1830 MHz, 4095 MB)

Test Sonuçları

Elcomsoft Distributed Password Recovery’yi kullanarak, birkaç benchmark testi gerçekleştirdik ve aşağıdaki sonuçları aldık (saniyedeki parola cinsinden değerler).

Göreceli performans, Intel Core i7-9700K CPU’nun (GPU hızlandırması olmadan) performansı temel alınarak hesaplanmıştır. Bunun istisnası, AMD Ryzen 7 5700G’de entegre olarak bulunan AMD RX Vega 8’dir. Bu GPU için, biri Intel Core i7-9700K’nın CPU çekirdekleri ve diğeri (kırmızı ile işaretlenmiş) AMD Ryzen 7 5700G’nin CPU çekirdekleri olmak üzere iki farklı referans noktası aldık.

* AMD RX Vega 8’in performansını AMD Ryzen 7 5700G’nin CPU çekirdeklerinin performansıyla karşılaştırdık.

Sadece CPU’ya yönelik yapılan bir testte, Intel Core i7-9700K’dan beklenildiği gibi düşük sayılar görmekteyiz. Bu işlemcinin entegre GPU’su kullanıldığında sayıların çoğu ZIP (AES-256) hariç çok yüksek gelmekte. ZIP‘in benchmark hızı, CPU bazlı yapılan bir testtekinden daha yavaştı. Bunun sebebi ZIP veya AES-256 değil, EDPR’de ZIP şifrelemesi için olan CPU bazlı kodun yakın bir zamanda optimize edilmesinden kaynaklanıyor.

AMD Ryzen 7 5700G, entegre RX Vega 8 GPU ile bizlere hatırı sayılır sonuçlar gösteriyor. Entegre ekran kartları, Intel Core i7-9700K CPU’ya kıyasla 6.6 ila 25 kat performans artışı sağlıyor. İşte GPU hızlandırmanın amacı budur: TDP’nin küçük bir bölümünde bile önemli bir performans artışı sağlamak. AMD APU’nun CPU testlerimizde Intel Core i7-9700K’ya kıyasla ne kadar hızlı olduğunu görünce şaşırdık.

NVIDIA T600, Intel Core i7-9700K’dan 8.7 ila 32 kat daha hızlıyken, eski NVIDIA 1650, CPU’dan 15 ila 60 kat daha hızlı.

Fiyat/Performans Oranı

Fiyat/performans oranını hesaplamak özellikle entegre GPU’lar için zordu. “Performans” kısmı, her platform için en optimize edilmiş algoritma ile ilgili olan SHA-256 karşılaştırmasına dayanmakta. Fiyatı hesaplamak için, harici bir GPU’nun mevcut olan en düşük maliyetini ele aldık ve “Tam sistem fiyatını” hesaplamak için Core i7’ye eşdeğer olan CPU’nun 300€ olan maliyetini ekledik. Bu yöntem mükemmel olmasa da, aşağı yukarı daha uygun bir fiyat/performans karşılaştırması yapmamızı sağladı.

Tam sistem fiyatı = harici GPU maliyeti + 300€ (Core i7’nin eşdeğeri olan CPU maliyeti).

Fiyat/performans SHA-256 performans/tam sistem fiyatı olarak hesaplanır. Normalleştirilmiş fiyat/performans, CPU’ya yönelik bir saldırının f/p’sini “1” olarak varsayar.

Sonuç

Yukarıdaki karşılaştırma ölçütlerinden ve bu tablodan elde edilen sayılara bakarak birkaç sonuca vardık.

1. CPU saldırıları hiçbir anlam ifade etmiyor.
2. Intel’in masaüstü CPU’larındaki entegre UHD grafikleri de pek bir anlam ifade etmiyor. Yalnızca harici bir GPU yoksa etkinleştirmeye değer diyebiliriz, bu durumda performansı artırabilir veya artırmayabilir (formata göre).
3. AMD Ryzen 7 5700G harika bir fiyat/performans oranı sunuyor (eldeki donanımın tartışmasız en iyisi denebilir) ancak mutlak performansı NVIDIA 1650 gibi 3 yıllık giriş seviyesi olan özel GPU’lara kıyasla daha düşüktür.
4. Ucuz ekran kartları arasında NVIDIA T600 Quadro çok da iyi görünmüyor. 3 yıllık muadili NVIDIA GTX 1650, iki katından daha az fiyata neredeyse iki katı performans sunuyor. Tüm sistemin maliyeti göz önüne alındığında, T600 pek mantıklı değil (tabii, toplu olarak örneklemedeki 150€’dan daha düşük bir fiyata satın alınmadıkça).
5. NVIDIA 1650, iyi bir fiyat/performans oranı sunmasının yansıra test edilen birimler arasında bir performans şampiyonu. Daha eski/ucuz bir CPU ile eşleştirilen bu kartlar, daha da iyi bir fiyat/performans oranı sağlayabilir.