Till innehåll på sidan

Ny lösning inom cybersäkerhet minskar energiförbrukningen signifikant

En programbar nätverksswitch som användes i forskningen.
En programbar nätverksswitch som användes i forskningen.
Publicerad 2024-02-19

Genom att förflytta beräkningar för komplexa cybersäkerhetsanalyser till nätverksacceleratorer kan man minska energiförbrukningen med över 30 gånger. Det är en viktig pusselbit när den globala internettrafiken hela tiden ökar, vilket kräver allt mer energi för bearbetning.
– Det indikerar en övergång mot mer hållbara metoder, säger Mariano Scazzariello, postdoktor på KTH.

Under de senaste åren har internettrafiken ökat med upp till 25 procent årligen, vilket innebär många utmaningar. Energi behövs inte bara för att flytta trafik till och från datacenter, utan också för driften dem. De lagrar stora mängder data, inklusive känslig användarinformtion.

– Det finns ett behov av detaljerad analys av internettrafik för att identifiera skadliga attacker och genomföra reaktiva motåtgärder. Storskaliga attacker kan betydligt skada samhällen och företag, vilket vi också sett på sista tiden genom de attacker som utförts, säger Mariano Scazziarello.

Porträttbild på Marianos Scazzariello.
Marianos Scazzariello

Uppnår både noggrannhet och effektivitet

Det nuvarande tillvägagångssättet för att analysera nätverkstrafik innebär en kompromiss mellan noggrannhet och energikostnader för att upptäcka attacker.

Analysen kan vara noggrann men långsam och energikrävande när den görs på CPU-baserade servrar, det vill säga en processor, eller så kan den vara effektivare och mer miljövänlig på nätverksacceleratorer.

När man utför analyser av nätverkstrafik på hög hastighet på nätverksacceleratorer, kan vissa ungefärliga beräkningar göras för att upprätthålla effektivitet, men detta kan leda till en viss minskning i noggrannhet.

Det arbete som Mariano Scazziarello gjort innebär en lösning som uppnår både noggrannhet och effektivitet. Det genom att flytta beräkningarna till nätverksacceleratorer, en utmanande uppgift på grund av bristen på stöd från hårdvarutillverkare för komplexa operationer.

Utmanar gränser

Forskningen, Millions of Fast State Insertions on ASIC Switches  har nu fått pris för bästa artikel vid ACM CoNEXT-konferensen, ett av de mest ansedda forumen för nätverksforskning.

– Vi har visat genomförbarheten av att bygga dessa väsentliga byggstenar för att utföra höghastighets trafikanalyser på energieffektiva nätverksacceleratorer utan att offra noggrannheten, säger Mariano Scazzariello.

Resultaten utmanar gränsen för trafikanalys inom cybersäkerhet och genom en implementering kan det leda till en minskning av behovet av vanliga servrar i datacenter, vilket kommer främja hållbarhet genom minskad energiförbrukning.

– I en era av ökande digitalisering, inklusive användningen av energikrävande generativa AI-teknologier, är det nödvändigt att anta strategier som styr oss mot mer hållbara metoder, säger han.

Forskningen blev gjort i samarbete med KTH-kollega Marco Chiesa samt Tommaso Caiazzi, en gästdoktorand från Roma Tre University.

Text: Emelie Smedslund ( emeliesm@kth.se )