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2005 Fiscal Year Annual Research Report

書き換え可能デバイスによる高速パケット処理の研究

Research Project

Project/Area Number 15300013
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

山口 喜教  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (00312827)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 敦司  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 助教授 (50293139)
戸田 賢二  産業技術総合研究所, 情報処理研究部, 主任研究員 (70357565)
佐谷野 健二  産業技術総合研究所, 情報処理研究部, 研究員
Keywords侵入検知システム / IDS / FPGA / NFA
Research Abstract

本研究では、IPパケット処理に的を絞り、高速性を有する処理をFPGAなどの書き換え可能なデバイスによって高速化することを目指し、特にIDS(侵入検知システム)をターゲットとして、そのFPGA化に関する方式の検討および効率的な実行方式に関して研究開発を行っている。侵入検知システムのハードウェア化による高速処理においては、侵入検知用のパターンから有限状態機械を生成し、これをハードウェア記述言語に自動的に変換するという方式をとり、これをFPGAで実現する際における効率的な実行処理の方式やハードウェア量の削減に関する研究を行った。
本年度は特に、非決定性オートマトン(NFA)によるパターンマッチング回路の高速化に焦点をあてて研究を進めたが、並列処理による高速化の代償として、ハードウェア量の増大という課題が生じ、これを解決するためのいくつかの基礎技術を開発した。その結果、1クロックあたり4バイト同時に処理するNFAパターンマッチング回路を考案し、従来の1クロックサイクルあたり1バイトのみ処理するNFAパターンマッチング回路に対して回路規模の増大を2倍程度に抑えつつ、処理性能を3倍以上向上させることが可能であることを示すことができた。また、より実用に向けた侵入検知システムの開発を行うため、パケットのヘッダー部の処理とペイロード部のパターン照合とを統合的に処理する全体的なシステムの開発を進めた。さらに、FPGA回路のハードウェア量の削減を行うために、データ圧縮技術を取り入れた回路の削減手法などに関して研究を行った。

  • Research Products

    (5 results)

All 2005

All Journal Article (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 余剰FFと位相シフトクロックを利用したFPGA回路の低消費電力実装手法2005

    • Author(s)
      片下敏宏, 前田敦司, 山口喜教
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J88-D1・7

      Pages: 1132-1142

  • [Journal Article] 暗号通信におけるリクエスト予測を用いたFPGA再構成オーバヘッドの低減手法2005

    • Author(s)
      丹羽雄平, 前田敦司, 山口喜教
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 46・SIG12(ACS11)

      Pages: 110-119

  • [Journal Article] FPGAによる高速かつ軽量なNFAパターンマッチング回路2005

    • Author(s)
      片下敏宏, 前田敦司, 小野正人, 戸田賢二, 山口喜教
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 46・SIG12(ACS11)

      Pages: 120-128

  • [Journal Article] FPGA-Based Content Protection System for Embedded Consumer Electronics2005

    • Author(s)
      Yokoyama, H., Toda, K
    • Journal Title

      Proc. The 11th IEEE International Conference on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications (RTCSA 2005)

      Pages: 502-507

  • [Patent(Industrial Property Rights)] パターンマッチング装置、その形成方法、それを用いたネットワーク不正侵入検知装置の動作方法、およびそれを用いた侵入防止システムの動作方法2005

    • Inventor(s)
      山口 喜教, 前田 敦司, 片下 敏宏, 戸田 賢二
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学, 産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      特願2005-333199
    • Filing Date
      2005-11-17

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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