論文の概要: Securing High-Performance Data Transfers: Implementing AES Encryption in RDMA Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.25026v1
- Date: Sun, 24 May 2026 12:06:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-26 19:50:18.661762
- Title: Securing High-Performance Data Transfers: Implementing AES Encryption in RDMA Systems
- Title（参考訳）: 高性能データ転送のセキュア化:RDMAシステムにおけるAES暗号化の実装
- Authors: Erik Bångsbo, Zakaria Hersi, Anna Benktson, Stefan Holmgren, Romaric Duvignau,
- Abstract要約: 本研究では、RDMAとAES-128の暗号化を統合して、性能を損なうことなくデータ転送をセキュアにする方法について検討する。
P4 プログラミング言語を用いて,プログラム可能な Tofino スイッチのデータプレーン内で直接暗号化を実装した。
実験の結果,16バイトパケットで0.37Gbps,32バイトパケットで0.76Gbps,64バイトパケットで1.83Gbps,128バイトパケットで1.9Gbpsのスループットを達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Remote Direct Memory Access (RDMA) is a key enabler of high-performance systems, offering low latency, high throughput, and reduced CPU overhead by allowing direct memory-to-memory transfers between machines. However, its design bypasses traditional CPU-mediated security mechanisms, introducing critical vulnerabilities in untrusted environments. This work explores the integration of RDMA and AES-128 encryption to secure data transfers without compromising performance. We implement encryption directly within the data plane of a programmable Tofino switch using the P4 programming language. By offloading encryption from the CPU to the switch, our design preserves RDMA's performance benefits while addressing its security shortcomings. Experimental results show that the system achieves throughput of 0.37 Gbps for 16-byte packets, 0.76 Gbps for 32-byte packets, 1.83 Gbps for 64-byte packets, and 1.9 Gbps for 128-byte packets. These findings demonstrate the feasibility of secure, high-throughput RDMA communication using programmable network hardware.
- Abstract（参考訳）: リモートダイレクトメモリアクセス(RDMA)は、マシン間で直接メモリからメモリへの転送を可能にすることで、低レイテンシ、高スループット、CPUオーバーヘッドを削減できる高性能システムの鍵となる機能である。
しかし、その設計は従来のCPU経由のセキュリティメカニズムをバイパスし、信頼できない環境で重大な脆弱性を導入している。
本研究では、RDMAとAES-128の暗号化を統合して、性能を損なうことなくデータ転送をセキュアにする方法について検討する。
P4 プログラミング言語を用いて,プログラム可能な Tofino スイッチのデータプレーン内で直接暗号化を実装した。
CPUからスイッチに暗号化をオフロードすることで、RDMAのセキュリティ上の問題点に対処しながら、RDMAのパフォーマンス上のメリットを保ちます。
実験の結果,16バイトパケットで0.37Gbps,32バイトパケットで0.76Gbps,64バイトパケットで1.83Gbps,128バイトパケットで1.9Gbpsのスループットを達成した。
これらの結果は,プログラマブルネットワークハードウェアを用いたセキュアで高スループットなRDMA通信の実現可能性を示している。
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