講演名 2022-11-24
プログラマブルスイッチを用いたネットワーク層匿名通信プロトコルの設計
吉仲 佑太郎(阪大), 武政 淳二(阪大), 小泉 佑揮(阪大), 長谷川 亨(阪大),
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抄録(和) 本稿では,匿名通信プロトコルと従来のIPをサポートし,テラビット級のフォワーディングを達成する匿名ルータのプログラマブルスイッチを用いた設計を提案する.設計における最大の課題は,暗号処理のために計算資源を要求する匿名通信プロトコルのフォワーディングと,経路表のルックアップのためにメモリ資源を要求するIPフォワーディングを,プログラマブルスイッチのハードウェアに由来する制約のなかで共存させることであった.そのために,通信の匿名化に用いる暗号方式や,ヘッダ中に経路情報を保持するためのデータ構造,巨大な経路表の格納方法に関して,プログラマブルスイッチの制約を満たす設計を検討した.さらに,匿名通信とIPのそれぞれのフォワーディングに用いる二つの機能を重畳させることにより,一つのプログラマブルスイッチ上にあって二種類のフォワーディングを実行するパイプラインを設計した.提案した設計に基づいてルータのプロトタイプを実装し,プログラマブルスイッチの実機を用いた実験において1.16 Tbpsのスループットを達成した.
抄録(英) In this paper, we present the design of an anonymity router that forwards both anonymous packets and IP packets at terabit speed by utilizing a programmable switch. The main challenge is to make computation-intensive tasks of applying cryptographic operations on anonymous packets and memory-intensive tasks for IP forwarding coexist in packet processing pipelines of switch ASIC while meeting hardware constraints. We implement an anonymity router that operates at terabit speed on the actual switch by solving design issues in the selection of cryptosystem, the data structure of path information, and keeping and retrieving a big forwarding table.
キーワード(和) プログラマブルスイッチ / 匿名通信 / パケット転送 / インターネット
キーワード(英) Programmable switch / Anonymous communication / Packet forwarding / Internet
資料番号 NS2022-102
発行日 2022-11-17 (NS)

研究会情報
研究会 NS / ICM / CQ
開催期間 2022/11/24(から2日開催)
開催地(和) 福岡大学文系センター棟 + オンライン開催
開催地(英) Humanities and Social Sciences Center, Fukuoka Univ. + Online
テーマ(和) ネットワーク品質,ネットワーク計測・管理,ネットワーク仮想化,ネットワークサービス,ブロックチェーン,セキュリティ,ネットワークインテリジェンス・AI,一般
テーマ(英) Network quality, Network measurement/management, Network virtualization, Network service, Blockchain, Security, Network intelligence/AI, etc.
委員長氏名(和) 大石 哲矢(NTT) / 野村 祐士(富士通) / 岡本 淳(NTT)
委員長氏名(英) Tetsuya Oishi(NTT) / Yuji Nomura(Fujitsu) / Jun Okamoto(NTT)
副委員長氏名(和) 三好 匠(芝浦工大) / 三好 優(NTT) / 高橋 英士(NEC) / 平栗 健史(日本工大) / 長谷川 剛(東北大)
副委員長氏名(英) Takumi Miyoshi(Shibaura Insti of Tech.) / Yu Miyoshi(NTT) / Eiji Takahashi(NEC) / Takefumi Hiraguri(Nippon Inst. of Tech.) / Gou Hasegawa(Tohoku Univ.)
幹事氏名(和) 池邉 隆(NTT) / 山口 実靖(工学院大) / 加藤 能史(NTT) / 内海 哲哉(富士通) / 恵木 則次(NTT) / 山本 寛(立命館大)
幹事氏名(英) Takashi Ikebe(NTT) / Saneyasu Yamaguchi(Kogakuin Univ.) / Yoshifumi Kato(NTT) / Tetsuya Uchiumi(Fujitsu) / Noritsugu Egi(NTT) / Hiroshi Yamamoto(Ritsumeikan Univ.)
幹事補佐氏名(和) 三原 孝太郎(NTT) / 山本 嶺(電通大) / 川嶋 喜美子(NTT) / 中村 遼(福岡大) / 中平 俊朗(NTT) / 塚常 健太(都立大)
幹事補佐氏名(英) Kotaro Mihara(NTT) / Ryo Yamamoto(Univ. of Electro-Comm) / Kimiko Kawashima(NTT) / Ryo Nakamura(Fukuoka Univ.) / Toshiro Nakahira(NTT) / Kenta Tsukatsune(Tokyo Metroplitan Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Information and Communication Management / Technical Committee on Communication Quality
本文の言語 JPN
タイトル(和) プログラマブルスイッチを用いたネットワーク層匿名通信プロトコルの設計
サブタイトル(和)
タイトル(英) Design of Network-layer Anonymity Protocols using a Programmable Switch
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) プログラマブルスイッチ / Programmable switch
キーワード(2)(和/英) 匿名通信 / Anonymous communication
キーワード(3)(和/英) パケット転送 / Packet forwarding
キーワード(4)(和/英) インターネット / Internet
第 1 著者 氏名(和/英) 吉仲 佑太郎 / Yutaro Yoshinaka
第 1 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 武政 淳二 / Junji Takemasa
第 2 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 小泉 佑揮 / Yuki Koizumi
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 長谷川 亨 / Toru Hasegawa
第 4 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
発表年月日 2022-11-24
資料番号 NS2022-102
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) NS-274
ページ範囲 pp.13-18(NS),
ページ数 6
発行日 2022-11-17 (NS)