論文の概要: Performance Testing of ChaCha20-Poly1305 for Internet of Things and Industrial Control System devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19150v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 17:07:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-20 17:19:06.288892
- Title: Performance Testing of ChaCha20-Poly1305 for Internet of Things and Industrial Control System devices
- Title(参考訳): モノのインターネットと産業制御装置のためのChaCha20-Poly1305の性能試験
- Authors: Kristján Orri Ragnarsson, Jacky Mallett,
- Abstract要約: そこで我々は,ChaCha20-Poly1305を用いて,低コストエッジデバイスの通信サイクルに暗号化を加えるための時間コストを測定した。
最悪の場合、暗号化サイクルはGooseのレイテンシ要求の7.1%未満、Raspberry PI 4とIntel N95 Mini PCのIEC-60834-1では3%未満であった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3867363075280543
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Industrial Control Systems (ICS), and many simple Internet of Things (IoT) devices, commonly communicate using unencrypted or unauthenticated protocols. For ICS this is an historical carryover since the introduction of these systems predated practical lightweight cryptography. As the processing power of small devices has grown exponentially at the same time as new, more efficient encryption algorithms have become available, end device encryption of communication protocols is becoming much more practical, but is still not widely used with ICS protocols such as Modbus and IEC61850 (GOOSE) which have tight requirements for both latency and variance. Newer micro-processors can also present challenges both to measurement and use, since features such as dynamic frequency scaling can significantly impact performance measurements. In this paper, we measured the time cost of adding encryption into the communication cycle of low-cost edge devices using ChaCha20-Poly1305, and show that in the worst case the encryption cycle took less than 7.1 percent of the latency requirements of Goose, and less than 3% for IEC-60834-1 on Raspberry PI 4, and an Intel N95 Mini PC, which is well within the specified latency requirements for these protocols.
- Abstract(参考訳): 産業制御システム(ICS)や多くの単純なIoTデバイスは、暗号化されていないプロトコルや認証されていないプロトコルを使って通信する。
ICSにとってこれは、これらのシステムが導入されてから、実用的な軽量暗号が導入されて以来、歴史的に受け継がれている。
小型デバイスの処理能力は、新しいより効率的な暗号化アルゴリズムが利用可能になると同時に指数関数的に増大しているため、通信プロトコルのエンドデバイス暗号化はより実用的になっているが、レイテンシと分散の両方に厳しい要件があるModbusやIEC61850 (GOOSE)のようなICSプロトコルでは、いまだ広く使われていない。
動的周波数スケーリングのような特徴が性能測定に大きな影響を及ぼす可能性があるため、新しいマイクロプロセッサは測定と使用の両方に課題を示すこともできる。
本稿では,ChaCha20-Poly1305を用いた低コストエッジデバイスの通信サイクルに暗号化を加えるための時間コストを測定し,最悪の場合,暗号サイクルがGoseのレイテンシ要求の7.1%以下であり,Raspberry PI 4ではIEC-60834-1が3%以下であり,Intel N95 Mini PCはこれらのプロトコルの特定のレイテンシ要求の範囲内であることを示した。
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