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J-GLOBAL ID：201002238744376180   整理番号：10A0438707

FPGAを用いた10Gbps TLS/SSLアクセラレータの開発

10Gbps implementation of TLS/SSL accelerator on FPGA

著者 (5件)： 磯部隆史 (日立 中研) ,  堤聡 (日立 中研) ,  瀬戸康一郎 (日立電線) ,  青島健次 (日立電線) ,  苅谷和俊 (日立電線)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 109  号： 448(NS2009 162-260)  ページ： 549-554  発行年： 2010年02月25日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： TLS/SSL暗号通信の全機能をFPGA・ASICにワンチップ化して搭載するアーキテクチャを開発し,省電力(23W)な10Gbps TLS/SSLアクセラレータを65nm FPGAを用いて実現した。FPGA・ASICを用いることで,並列化・パイプライン化・演算単位最適化による演算効率向上が可能となり,省電力化が実現される。ワンチップ化することで,機能ブロック間の接続にスイッチを用いることが可能となり,データ交換時の輻輳が無くなり,高スループット化が実現される。本研究では,回路量を削減してワンチップ化を容易にするために,送受信回路の一部共通化,複数データで1回路を共有する並列演算,等の演算方式の高効率化を行った。加えて,スイッチの配線量を削減して動作周波数を向上させるために,スイッチの入出力を共通化することでスイッチを小型化した。これらにより,TLS/SSL暗号通信の全機能の回路量を,本開発で使用した65nm FPGA 1つ分に抑え,10Gbpsスループットの実現に必要な166MHz動作(64ビット幅パイプライン処理時)を得た。試作ボードを用いた実験評価では,23Wの消費電力による10Gbpsの暗号化スループットを達成した。(著者抄録)

シソーラス用語： *データ処理システム ,  *FPGA ,  *パイプライン演算 ,  効率化 ,  輻輳制御 ,  マイクロコントローラ ,  スループット ,  暗号 ,  復号化 ,  *通信信号
準シソーラス用語： アクセラレータ ,  ワンチップマイクロコントローラ ,  *暗号通信

分類 (2件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  符号理論  (ND02030R)

引用文献 (6件)：

• GARG, Richa. An Efficient Montgomery Multiplication Algorithm and RSA Cryptographic Processor. IEEE International Conference on Computational Intelligence and Multimedia Applications, Dec. 2007. 2007, 2, 188-195
• LI, Hua. A High Performance Sub-Pipelined Architecture for AES. IEEE International Conference on Computer Design : VLSI in Computers and Processors 2005 (ICCD 2005), Oct. 2005, 491-496
• HAMALAINEN, Panu. Hardware Implementation of the RC4 Stream Cipher. IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science 2003, Dec. 2003, 3, 1363-1366
• ANH TUAN, Hoang. Multi-stage Pipelining MD5 Implementations on FPGA with Data Forwarding. IPSJ Online Transactions. 2009, 2, 15-26
• KAKAROUNTAS, A. P. High-Speed FPGA Implementation of the SHA-1 Hash Function. IEEE Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems : Technology and Applications (IDAACS), Sept. 2005. 2005, 211-215

タイトルに関連する用語 (5件)： FPGA ,  TLS ,  SSL ,  アクセラレータ ,  開発