คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์

การใช้ FPGA เป็นตัวประมวลผลการรับส่งข้อมูลเพื่อความปลอดภัยเครือข่าย

การรับส่งข้อมูลเข้าและออกจากอุปกรณ์รักษาความปลอดภัย (ไฟร์วอลล์) ได้รับการเข้ารหัสในหลายระดับ และการเข้ารหัส/ถอดรหัส L2 (MACSec) จะได้รับการประมวลผลที่โหนดเครือข่ายเลเยอร์ลิงก์ (L2) (สวิตช์และเราเตอร์)โดยทั่วไปการประมวลผลที่เกินกว่า L2 (เลเยอร์ MAC) จะรวมถึงการแยกวิเคราะห์ที่ลึกกว่า การถอดรหัสอุโมงค์ L3 (IPSec) และการรับส่งข้อมูล SSL ที่เข้ารหัสด้วยการรับส่งข้อมูล TCP/UDPการประมวลผลแพ็คเก็ตเกี่ยวข้องกับการแยกวิเคราะห์และการจำแนกแพ็คเก็ตขาเข้าและการประมวลผลปริมาณการรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่ (1-20M) ที่มีปริมาณงานสูง (25-400Gb/s)

เนื่องจากต้องใช้ทรัพยากรการประมวลผล (คอร์) จำนวนมาก จึงสามารถใช้ NPU สำหรับการประมวลผลแพ็กเก็ตที่มีความเร็วค่อนข้างสูงกว่า แต่เวลาแฝงต่ำ การประมวลผลการรับส่งข้อมูลที่ปรับขนาดได้ประสิทธิภาพสูงนั้นไม่สามารถทำได้ เนื่องจากการรับส่งข้อมูลได้รับการประมวลผลโดยใช้แกน MIPS/RISC และกำหนดเวลาแกนดังกล่าว ขึ้นอยู่กับความพร้อมของพวกเขาเป็นเรื่องยากการใช้อุปกรณ์รักษาความปลอดภัยที่ใช้ FPGA สามารถขจัดข้อจำกัดเหล่านี้ของสถาปัตยกรรมที่ใช้ CPU และ NPU ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การประมวลผลความปลอดภัยระดับแอปพลิเคชันใน FPGA

FPGA เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลความปลอดภัยแบบอินไลน์ในไฟร์วอลล์ยุคถัดไป เนื่องจากสามารถตอบสนองความต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ความยืดหยุ่น และการดำเนินการที่มีเวลาแฝงต่ำได้สำเร็จนอกจากนี้ FPGA ยังสามารถใช้ฟังก์ชันความปลอดภัยระดับแอปพลิเคชัน ซึ่งสามารถประหยัดทรัพยากรการประมวลผลและปรับปรุงประสิทธิภาพได้อีกด้วย

ตัวอย่างทั่วไปของการประมวลผลความปลอดภัยของแอปพลิเคชันใน FPGA ได้แก่

- เครื่องยนต์ถ่าย TTCP

- การจับคู่นิพจน์ทั่วไป

- การประมวลผลการเข้ารหัสแบบอสมมาตร (PKI)

- การประมวลผล TLS

เทคโนโลยีความปลอดภัยยุคถัดไปที่ใช้ FPGA

อัลกอริธึมแบบอสมมาตรที่มีอยู่จำนวนมากมีความเสี่ยงที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะประนีประนอมได้อัลกอริธึมความปลอดภัยแบบอสมมาตร เช่น RSA-2K, RSA-4K, ECC-256, DH และ ECCDH ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากเทคนิคการคำนวณควอนตัมกำลังมีการสำรวจการใช้งานอัลกอริธึมแบบอสมมาตรและมาตรฐาน NIST ใหม่

ข้อเสนอปัจจุบันสำหรับการเข้ารหัสหลังควอนตัมรวมถึงวิธีการเรียนรู้แบบ Ring-on-Error (R- LWE)

- การเข้ารหัสคีย์สาธารณะ (PKC)

- ลายเซ็นดิจิทัล

- การสร้างคีย์

การนำการเข้ารหัสคีย์สาธารณะไปใช้นั้นรวมถึงการดำเนินการทางคณิตศาสตร์บางอย่างที่รู้จักกันดี (TRNG, ตัวเก็บตัวอย่างเสียงแบบเกาส์เซียน, การบวกพหุนาม, การหารปริมาณพหุนามไบนารี, การคูณ ฯลฯ)FPGA IP สำหรับอัลกอริธึมจำนวนมากเหล่านี้พร้อมใช้งานหรือสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ FPGA Building Block เช่น DSP และ AI Engine (AIE) ในอุปกรณ์ Xilinx ที่มีอยู่และรุ่นถัดไป

เอกสารไวท์เปเปอร์นี้อธิบายการใช้งานการรักษาความปลอดภัย L2-L7 โดยใช้สถาปัตยกรรมที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งสามารถปรับใช้สำหรับการเร่งความเร็วด้านความปลอดภัยในเครือข่าย Edge/Access และไฟร์วอลล์รุ่นต่อไป (NGFW) ในเครือข่ายองค์กร