暗号エンジンが統合されたPTU(TLS拡張)を使えば、SSL/TLSにおけるデータ送受信処理が、フルハードウェアで完結します。 暗号化用に専用のHWを使った場合でも、通常のシステムでは暗号化前後でのメモリ転送が発生します。TCP/IPのプロトコルスタックが分離されているからです(左図)。 しかし、Intellectual HighwayのTLS拡張されたPTUを使えば、暗号化のデータや、TLSプロトコルに必要なデータの余分なメモリ転送が発生しません(右図)。そのため、高性能で超低遅延なセキュア通信を実現します。
弊社のSSL/TLSオフロード(アクセラレータ)は、ソフトウェアと統合されているので、どんなアプリケーションにも適用でき、処理を高速化しCPUの負荷を下げることが出来ます。 例えばOpenSSLを使ったサービスを運用している場合、サーバーマシンにFPGAカードを追加し、SSL/TLSアクセラレータをそのFPGAに書き込むことで、ユーザアプリケーションを一切変更することなく、性能向上させ、CPUのパワーを本来のサービスに振り分けることが出来ます。
OpenSSLを利用したサーバーアプリを高速化します。 弊社から提供しますPTUドライバを使っていただくことで、OpenSSLのバックエンドとしてFPGAのPTUがSSL/TLSのパケット送受信が利用されます。セキュア通信モジュール・TCPオフロードエンジンによって、SSL/TLS以下のレイヤ処理を全てハードウェアが行います。FPGAボード側のイーサネットを使ってパケットは送受信されます。 また、SSL/TLS以外の全てのプロトコルについてもPTUでサポートされるため、FPGAボード側のイーサネットから送受信が可能です。ホストマシンのイーサネットと使い分けることも可能です。
SSL/TLSオフロードエンジンは、SR-IOV (Single-Root I/O Virtualization) に対応しているため、複数のVM、コンテナから、ソフトウェアのオーバーヘッド無しにオフロードエンジンのフル性能を発揮することが出来ます。これにより、物理マシンを複数のお客様に使っていただく、マルチテナント形式の利用にも対応することが出来ます。
Proxyサーバーとして、クライアントマシンの平文通信(例えばHTTP)を、セキュアプロトコル(例えばHTTPS)にHWによって確実にセキュア化します。クライアントマシンにおける、HTTPS暗号化処理の負荷が低減されると同時に、外部への通信が確実に暗号通信化され、セキュリティを強化することが出来ます。イントラネット内部は平文なのでセキュリティ管理も容易です。
クライアントからのHTTPによるアクセスを、FPGA上のPTUでHTTPSに変換し、サーバー間の通信をTLS通信に置き換えるデモです。キャプチャしたログでは、通信がTLS化されていることが分かります。
バージョン: TLS1.3 データ暗号化:AES128, AES192, AES256 メッセージ認証:GCM, SHA2 鍵交換:RSA, Diffie-Hellman
スループット: 最大50-100Gbps(デバイス, 同時セッション数による)
100Gbps対応デバイス: Altera N6010 (Agilexシリーズ) 50Gbps対応デバイス: Aletra Agilexシリーズ, AMD UltraScale+/ Versal シリーズ Alteraデバイスについて、Open FPGA Stack (OFS)対応