IoTSAFE環境下での署名処理が通信プロトコル性能に与える影響の評価

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2025-10-20
• タイトル / 言語: ja
• タイトル: IoTSAFE環境下での署名処理が通信プロトコル性能に与える影響の評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Impact Assessment of Signature Processing on Communication Protocol Performance under IoT SAFE
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 株式会社エヌ・エフ・ラボラトリーズ
• 著者所属: 株式会社エヌ‧エフ‧ラボラトリーズ／早稲田大学
• 著者所属: 早稲田大学／NICT／理研AIP
• 著者所属(英): N.F.Laboratories Inc.
• 著者所属(英): N.F.Laboratories Inc. / Waseda University
• 著者所属(英): Waseda University / NICT / RIKEN AIP
• 著者名: 迫本,澪; 渡邉,龍星; 森,達哉
• 著者名(英): Rei Sakomoto; Ryusei Watanabe; Tatsuya Mori
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: IoT デバイスの急速な普及に伴いセキュリティ確保が喫緊の課題となっており，SIM カード内で秘密鍵を安全に保持して署名処理を提供する IoT SAFE 規格が有望な解決策として注目されている．しかしながら，署名処理時間が実用上のボトルネックとなり得るにもかかわらず，その定量評価は乏しい．本研究では，IoT SAFE 対応 SIM カードを用いた署名処理の実機評価を行い，TLS-VPN，MQTT over TLS，CoAP over DTLS，HTTP over TLS の各プロトコルでの影響を分析した．その結果，IoT SAFE による署名処理はソフトウェア実装比で約 68 倍（約680~ms）の遅延を示し，各プロトコルの通信確立遅延は署名処理時間に依存することを確認した．したがって，プロトコル単位ではなく通信パターン単位で IoT SAFE の適用可能性を評価すべきであると提言する．これに基づき，代表的な通信パターンごとに適用可能性評価表を作成し，セッション再利用，トークンキャッシュ，非同期処理などの最適化指針を体系化した．本研究の知見は，IoT SAFE の導入可否判断および実用性能を確保する実装設計に関するガイドラインを提供する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: With the rapid proliferation of IoT devices，ensuring security has become an urgent challenge．The IoT SAFE standard，which securely stores private keys on SIM cards and offloads signature operations to the SIM，has emerged as an approach to hardening device authentication．However，despite the potential for signature processing time to become a bottleneck，its performance impact has seen limited evaluation．In this study，we performed an empirical evaluation of signature processing using IoT SAFE-enabled SIM cards and analyzed the impact on communication performance across protocols: TLS-based VPN，MQTT over TLS，CoAP over DTLS，and HTTP over TLS．Our results showed that IoT SAFE incurs approximately 68-fold higher end-to-end latency (about 680~ms) than a pure software implementation， and we confirmed that connection establishment delays across all protocols depend on signature processing time．Therefore，we propose that IoT SAFE applicability should be evaluated on a per‑communication‑pattern basis rather than per‑protocol．; Based on this insight，we developed a suitability assessment matrix for representative communication patterns．We systematized optimization guidelines，including session reuse，token caching，and asynchronous processing．This research provides guidelines for IoT SAFE adoption decisions and implementation design to ensure practical performance．
• 書誌情報: コンピュータセキュリティシンポジウム2025論文集; p. 104-111, 発行日 2025-10-20
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会