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KDDI総合研究所が共通鍵暗号アルゴリズム「Rocca」開発、256ビット暗号で100Gbps超の処理性能

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KDDI総合研究所は11月9日、Beyond 5G/6Gから先の時代に求められる共通鍵暗号アルゴリズム「Rocca」の開発を発表した。256ビットの鍵長に対応する認証付きストリーム暗号であり、世界最速となる138Gbpsを達成した(ソフトウェア実装された256ビットの鍵長に対応する認証付き暗号アルゴリズムとして。Intel Core i7-1068NG7での計測結果。2021年11月9日時点、KDDI総合研究所調べ)。

これは、KDDI総合研究所と兵庫県立大学大学院情報科学研究科の五十部孝典准教授との共同研究によるもの。5G、6Gのさらに先となる、いわゆるbeyond 5G/6Gの時代には100Gbpsの通信速度が実現するといわれているが(5Gは10Gbps)、それにともない、安全で高速な暗号化の方法も必要となる。研究グループでは、この時代の共通鍵暗号技術の要件を、「通信速度のボトルネックとならない100Gbpsを超える処理速度」「量子コンピューターによる解読に対抗できる256ビットの鍵長」「暗号化と認証機能を統合し、データが改ざんされていないことを保証できるアルゴリズム(認証付き暗号)」の3つとしている。Roccaは、これらを満たしている。

処理速度では、広く使われているアメリカの標準暗号アルゴリズム「AES」に比べ、AESが高速化命令セット「AES-NI」を利用しない場合100倍以上となった。また、AES-NIを利用した場合と比べても、4.5倍という性能を示した。256ビットの鍵長に対応する認証付き暗号アルゴリズムとしては、世界で初めて100Gbpsを超える138Gbpsを実現。ソフトウェア実装された256ビット鍵長に対応した認証付き暗号として世界最速を記録している。

今後は、アルゴリズムのさらなる高速化をはかり、外部機関と連携した安全性評価を実施するとのことだ。

KDDI総合研究所が共通鍵暗号アルゴリズム「Rocca」開発、256ビット暗号で100Gbps超の処理性能

Intel Core i7-1068NG7での計測結果。AESはOpenSSLの実装を利用して計測。Roccaも同様にOpen SSLに組み込み計測を実施