Wer einen Mac benutzt, verwendet Verschlüsselungsalgorithmen – bewusst oder unbewusst. Das Daten-Volume von macOS ist standardmäßig verschlüsselt, die Passwörter-Datenbank ebenfalls – und wer ein Image mit einem Passwort schützt, wählt dabei auch eine Verschlüsselung aus. Um die Echtheit von Betriebssystem und Programmen zu überprüfen, nutzt Apple eine Sonderform der Verschlüsselung: den „Secure Hashing Algorithm“ (SHA). Dieser erzeugt eine eindeutige Signatur aus einem Datenpaket, mit der sich die Authentizität eines beliebigen Datenpakets überprüfen lässt. Erscheint nach Installation einer neuen Programmversion ein Dialog mit dem Titel „[Programmname] überprüfen“ nebst Verlaufsbalken, ist der SHA-Algorithmus am Werk. Auf Macs mit M-Prozessoren bekommt man diesen deutlich seltener zu Gesicht – denn die Überprüfung ist oftmals schneller vollendet, als der Verlaufsbalken angezeigt werden kann.


Doch wie viel schneller kann Apple Silicon verschlüsseln, und welcher Anteil davon ist einer allgemeinen Geschwindigkeitssteigerung zuzuschreiben? Das wollte Howard Oakley wissen. Für diesen Zweck schrieb er eine Programmroutine, die den SHA-256-Algorithmus von Appes CryptoKit verwendet. Das resultierende Programm ließ er auf einem MacBook Pro mit Intel-i7-Prozessor sowie einem iMac Pro laufen. Zum Vergleich zog er ein MacBook Pro mit M3 Pro sowie einen Mac mini M4 Pro heran. Jeweils zwei Messungen führte er durch: einmal mit niedrigem QoS-Wert, einmal mit hohem QoS. Auf diese Weise gibt er der SHA-Berechnung eine niedrige beziehungsweise hohe Priorität. Auf Apple Silicon bedeutet ein niedriger QoS-Wert, dass die Aufgabe den langsameren Effizienz-Kernen zugewiesen wird.

Deutlich schneller auf Apple Silicon
Das Resultat war eindeutig: Macs mit Apple Silicon lassen Intel-Prozessoren bei SHA-256-Berechnungen weit hinter sich. Während sich die Lesegeschwindigkeit vom MacBook Pro mit acht i9-Kernen zum Mac mini M4 Pro etwa verdreifachte, steigerte sich die SHA-256-Geschwindigkeit auf das 6,25-fache. Selbst die Berechnung auf Effizienzkernen eines M3-Prozessors übertrifft die maximale Geschwindigkeit eines Intel-Kerns mit maximaler QoS-Einstufung. Das liegt laut Oakley wahrscheinlich daran, dass die in Macs verbauten Intel-Prozessoren die Implementierung von SHA-256 über Software läuft, während Instruktionssätze sämtlicher M-Prozessoren die SHA-Erweiterungen der ARM-Architektur hardwareseitig unterstützen.


Geschwindigkeitsvorteil im Alltag
Die im Chip-Design integrierten Verschlüsselungsalgorithmen zahlen sich in der täglichen Nutzung aus: Macs führen beim Neustart eine kryptografische Überprüfung des Systems aus, notarisierte Apps werden nach jedem Update via SHA-256 auf ihre Authentizität überprüft, und auch die Verschlüsselung auf APFS-Volumes beschäftigt den Mac ständig im Hintergrund.