XAV：一种用于数据包处理的高性能正则表达式匹配引擎
网络与互联网体系结构
2024-03-26 v1
摘要
正则表达式匹配是网络入侵检测系统等各种网络安全应用的核心功能。随着网络带宽的增加，实现线速数据包处理的正则表达式匹配是一个巨大挑战。为此，本文提出了一种名为XAV的新型方案，旨在实现高性能正则表达式匹配。XAV首先采用锚点DFA来解决DFA的状态爆炸问题。然后，基于锚点DFA，利用预过滤和正则表达式分解两种技术来改善平均时间复杂度。通过在FPGA-CPU架构上实现XAV，综合实验表明，对于庞大且复杂的Snort规则集，可以实现高达75 Gbps的高匹配吞吐量。与最先进的软件方案相比，XAV实现了两个数量级的性能提升。而与最先进的基于FPGA的方案相比，XAV在相同硬件资源消耗下实现了超过2.5倍的性能提升。
引用
@article{arxiv.2403.16533,
title = {XAV: A High-Performance Regular Expression Matching Engine for Packet Processing},
author = {Jincheng Zhong and Shuhui Chen and Chuan Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16533},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 12 figures, work of 2022