論文の概要: Secure Aggregate Encryption with Identity-Based Authentication for Multi-Vendor FPGA Cloud Deployment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11873v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 12:46:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:54.031698
- Title: Secure Aggregate Encryption with Identity-Based Authentication for Multi-Vendor FPGA Cloud Deployment
- Title（参考訳）: マルチベンダFPGAクラウドデプロイのためのIDベースの認証によるセキュアアグリゲート暗号化
- Abstract要約: SAEIDはセキュアなFPGAデプロイメントフレームワークで、アグリゲート認証、証明書のないIDベースのデバイス認証、ID境界ビットストリーム検証を統合している。
その結果、SAEIDの実用性能が示され、IDベースのデバイス認証は約4.35ミリ秒で完了し、デバイス追加には4.95～5.09マイクロ秒を必要とするデバイスメンバーシップが更新された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.180257135067774
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Secure deployment of FPGA bitstreams in heterogeneous multi-vendor cloud infrastructures requires scalable authorization, authenticated device access, and bitstream protection throughout the deployment lifecycle. Existing approaches typically address these functions through separate mechanisms, increasing coordination and key management requirements. This paper presents SAEID, a secure FPGA deployment framework that integrates aggregate authorization, certificate-free identity-based device authentication, and identity bound bitstream verification within a pairing based cryptographic framework, with symmetric cryptography used for session binding and AES 256 GCM based bitstream protection. Building on AgEID, an aggregate encryption scheme that enables individual decryption for authorized FPGA devices, SAEID extends the underlying framework to heterogeneous multi vendor deployments by supporting multiple FPGA vendors and IP providers, capability-aware authorization, and dynamic device membership. SAEID provides protection against unauthorized access to future deployments after device revocation and to prior deployments by newly enrolled devices, while retaining constant-size aggregate ciphertexts within each vendor domain and individual decryption. Experimental results demonstrate the practical performance of SAEID, with identity-based device authentication completing in approximately 4.35 ms and device membership updates requiring 4.95 to 5.09 micro seconds for device addition. The aggregate-encryption component exhibits scalable behavior with increasing device-set size. The complete SAEID software decryption path was also validated on a physical ZC702 Cortex A9 platform, requiring 191.126 ms. These results demonstrate scalable aggregate authorization with bounded authentication and dynamic-membership overhead for secure multi-vendor FPGA deployment.
- Abstract（参考訳）: 不均一なマルチベンダクラウドインフラストラクチャにFPGAビットストリームをセキュアにデプロイするには、デプロイメントライフサイクル全体を通じて、スケーラブルな認証、認証されたデバイスアクセス、ビットストリーム保護が必要である。
既存のアプローチは通常、これらの機能に別々のメカニズムを通じて対処し、調整とキー管理の要件を増大させる。
本稿では,集合認証,認証不要なIDベースのデバイス認証,およびID境界ビットストリーム検証をペアリングベースの暗号フレームワークに統合したセキュアFPGAデプロイメントフレームワークであるSAEIDについて,セッションバインディングやAES 256 GCMベースのビットストリーム保護に使用される対称暗号を用いて述べる。
SAEIDは、認証されたFPGAデバイスに対して個別の復号化を可能にする集約暗号化スキームであるAgEIDに基づいており、複数のFPGAベンダーとIPプロバイダをサポートし、能力認識の認可と動的デバイスメンバシップをサポートすることにより、基盤となるフレームワークを異種マルチベンダーデプロイメントに拡張している。
SAEIDは、新たに登録されたデバイスによって、デバイスが取り消された後の将来のデプロイメントに対する不正アクセスや、以前のデプロイメントに対する保護を提供すると同時に、各ベンダードメイン内で一定のサイズの集約暗号文を保持し、個別の復号化を行う。
実験結果はSAEIDの実用性能を示し、IDベースのデバイス認証はおよそ4.35ミリ秒で完了し、デバイス追加には4.95～5.09マイクロ秒のデバイスメンバシップが更新された。
集約暗号化コンポーネントは、デバイスセットのサイズが大きくなるにつれて、スケーラブルな振る舞いを示す。
完全なSAEIDソフトウェア復号パスは、ZC702 Cortex A9プラットフォーム上でも検証され、191.126msを必要とする。これらの結果は、セキュアなマルチベンダFPGAデプロイメントのためのバウンド認証と動的メンバシップオーバーヘッドを備えたスケーラブルなアグリゲーション認証を示している。
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