論文の概要: LiHA: Worse is Better for Lightweight Hash-based Source Authentication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40928v1
• Date: Thu, 29 Oct 2026 19:58:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.483568
• Title: LiHA: Worse is Better for Lightweight Hash-based Source Authentication
• Title（参考訳）: LiHA: ライトウェイトなハッシュベースのソース認証は、より悪くなる
• Abstract要約: LiHAは、効率的に操作を実行するために構築された軽量なソース認証メカニズムである。 主に、制御しないソースプレフィックスをスプーフする非パス攻撃者から保護する。 登録されたトラフィックを、参加ネットワーク内の認証されたソースプレフィックス空間に制限する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14072064932290224
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The omission of source IP authentication remains a fundamental vulnerability in the Internet. Existing approaches rely on routing plausibility, topology assumptions, per-flow state, or wide deployment. These requirements have kept strong source authentication out of the data plane. As simplicity is the key to deployability, we present LiHA, a lightweight source authentication mechanism built around operations that routers already perform efficiently. LiHA binds secret keys to source prefixes using longest prefix match and authenticates each packet with a single message authentication code (MAC). The data plane requires no handshakes, per-flow state, or per-packet control plane access. A sender performs one prefix lookup and one fixed-size hash. The verifier repeats the same operations and forwards the packet only if the MAC matches. LiHA is designed for incremental deployment. It primarily protects against off-path attackers that spoof source prefixes they do not control. An on-path attacker can replay valid authenticated packets until the key rotates. LiHA does not eliminate every denial-of-service threat. Instead, it confines accepted traffic to authenticated source prefix space within participating networks. We argue that simpler source authentication with clear limits is more likely to be deployed. We implemented LiHA in three environments: as a set of user-space libraries, as eBPF programs, and in an FPGA. We found that the user-space implementation had very high overheads. The eBPF implementation got reasonable single thread performance even with a software based cryptographic hash. We found that only the FPGA could obtain 100 Gbps single thread performance, but that was only when bypassing the kernel using a DPDK user-level networking stack.
• Abstract（参考訳）: ソースIP認証の廃止は、インターネットの基本的脆弱性である。 既存のアプローチでは、ルーティングの可否、トポロジの仮定、フロー単位の状態、あるいは広範なデプロイメントに依存している。 これらの要件は、強力なソース認証をデータプレーンから外している。 単純さがデプロイ可能性の鍵であるので、我々は、ルータがすでに効率的に実行している操作を中心に構築された軽量なソース認証メカニズムであるLiHAを紹介します。 LiHAは、長いプレフィックスマッチを使用して秘密鍵をソースプレフィックスにバインドし、各パケットを単一のメッセージ認証コード(MAC)で認証する。 データプレーンは、ハンドシェイク、フロー単位の状態、パッケージ単位のコントロールプレーンアクセスを必要としない。 送信者は1つのプレフィックスルックアップと1つの固定サイズハッシュを実行する。 検証者は同じ操作を繰り返し、MACが一致する場合にのみパケットを転送する。 LiHAはインクリメンタルデプロイメント用に設計されている。 主に、制御しないソースプレフィックスをスプーフする非パス攻撃者から保護する。 オンパス攻撃者は、キーが回転するまで有効な認証パケットを再生することができる。 LiHAはすべてのサービス拒否の脅威を排除しない。 代わりに、登録されたトラフィックを、参加ネットワーク内の認証されたソースプレフィックス空間に制限する。 我々は、明確な制限のあるより単純なソース認証がデプロイされる可能性が高いと論じている。 ユーザ空間ライブラリのセットとして,eBPFプログラムとして,FPGAとして,LiHAを実装した。 ユーザ空間の実装にはオーバーヘッドが非常に大きいことが分かりました。 eBPFの実装は、ソフトウェアベースの暗号ハッシュであっても、合理的なシングルスレッド性能を得た。 FPGAだけが100Gbpsのシングルスレッド性能を得ることができたが、それはDPDKユーザレベルのネットワークスタックを使用してカーネルをバイパスする場合に限られていた。

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