[市場動向]

Beyond 5G/6Gの高速暗号アルゴリズム「Rocca」、鍵長256ビットで138Gbpsを達成

2021年11月9日(火)日川 佳三(IT Leaders編集部)

KDDI総合研究所と兵庫県立大学大学院情報科学研究科の五十部孝典准教授の研究グループは2021年11月9日、高速暗号アルゴリズム「Rocca」を開発したと発表した。鍵長256ビットの共通鍵暗号で138Gbit/sを達成した。両社は、Beyond 5G/6G(5G/6Gの次の世代)に求められる処理性能を備えるとアピールしている。

 KDDI総合研究所と兵庫県立大学大学院情報科学研究科の五十部孝典准教授の研究グループは、高速暗号アルゴリズム「Rocca」を開発した。

 鍵長256ビットの共通鍵暗号で138Gbit/sを達成した。AES(AES-256-GCM)との比較では、AESの処理を高速に実行可能な命令セットであるAES-NI(Advanced Encryption Standard New Instructions)を用いない場合(0.9Gbit/s)の100倍以上の性能に相当する。AES-NIを用いた場合(31Gbit/s)と比べても約4.5倍の性能に相当する。

図1:Roccaの処理イメージ(出典:KDDI総合研究所、兵庫県立大学)図1:Roccaの処理イメージ(出典:KDDI総合研究所、兵庫県立大学)
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 Roccaの特徴は、PCやスマートフォンのCPUで高速に処理可能な演算(AES-NIを含む)を主な構成要素とし、これらを効率よく並列処理することによって高速性を実現していることである(図1)。加えて、十分な安全性が確保できる構造に配置することで、高速性と安全性を両立している。KDDI総研と兵庫県立大学大学院は、Beyond 5G/6G(5G/6Gの次の世代)に求められる処理性能を備えているとアピールしている。

 両社は今後、アルゴリズムのさらなる高速化に取り組むと共に、外部機関と連携し、詳細な安全性評価を実施していく。将来の実用化に向けて、スマートフォン上での動作など、実際の利用を想定した環境での性能評価についても取り組んでいく。なお、今回の成果は、暗号のソフトウェア実装に関する国際会議「28th annual Fast Software Encryption conference」(FSE2022)に採録された。2022年3月に発表予定である。

 両社は、Beyond 5G/6Gの領域では、100Gbit/sを超える通信速度を目標に研究開発が進められているとし、以下の3つの要件を挙げている。これらを備えた暗号アルゴリズムとしてRoccaを開発したという。

(1)大容量映像伝送などの超高速通信の実現に向けて、同様の処理性能を持つ暗号アルゴリズムが必要になること
(2)量子計算機による解読への耐性を持たせるため、256ビットの鍵長が必要になること
(3)データが改竄されていないことを保証可能なアルゴリズム(認証付き暗号)であること

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KDDI総合研究所 / Rocca / AES / 兵庫県立大学 / 暗号化 / R&D / 6G

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Beyond 5G/6Gの高速暗号アルゴリズム「Rocca」、鍵長256ビットで138Gbpsを達成KDDI総合研究所と兵庫県立大学大学院情報科学研究科の五十部孝典准教授の研究グループは2021年11月9日、高速暗号アルゴリズム「Rocca」を開発したと発表した。鍵長256ビットの共通鍵暗号で138Gbit/sを達成した。両社は、Beyond 5G/6G(5G/6Gの次の世代)に求められる処理性能を備えるとアピールしている。

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