Takaaki FUKAI (深井貴明)

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• Journal Paper
  
  1. Takahiro Hirofuchi, Akram Ben Ahmed, Takaaki Fukai.
     Implementation and Evaluation of a Time-Sensitive Networking Endpoint for Asynchronous Traffic Shaping.
     IEEE Access,
     Feb. 2026.
     (Open Access: https://ieeexplore.ieee.org/document/11372664)
     
  2. Akram Ben Ahmed, Takahiro Hirofuchi, Takaaki Fukai.
     Hardware Design and Evaluation of an FPGA-Based Network Switch Supporting Asynchronous Traffic Shaping for Time Sensitive Networking.
     IEEE Access,
     Aug. 2024.
     (Open Access: https://ieeexplore.ieee.org/document/10658978)
     
  3. Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa, Kazuhiko Kato.
     Live Migration in Bare-metal Clouds.
     IEEE Transactions on Cloud Computing,
     Jul. 2018.
     (Open Access: https://ieeexplore.ieee.org/document/8401692)
     
• International Conference Papers (Refereed)
  
  1. Reima Ishii, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     NecoFuzz: Effective Fuzzing of Nested Virtualization via Fuzz-Harness Virtual Machines.
     In Proceedings of the 2026 European Conference on Computer Systems (EuroSys 2026).
     (To appear)
     
  2. Satoru Takekoshi, Manami Mori, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     BadAML: Exploiting Legacy Firmware Interfaces to Compromise Confidential Virtual Machines.
     Proceedings of the 2025 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security (CCS 2025),
     Oct. 2025.
     [Distinguished Paper Award].
     
  3. Akram Ben Ahmed, Takahiro Hirofuchi, Takaaki Fukai.
     EFCC: Ethernet Frame Crafter & Capture for TSN Research.
     2025 IEEE 50th Conference on Local Computer Networks (LCN),
     Oct. 2025.
     
  4. Itsuki Nakai, Takaaki Fukai, Takahiro Hirofuchi, Yukinori Sato.
     Comprehensive Performance Evaluation of Microservices on Confidential Containers in Mutli-access Edge Computing Environments.
     2025 IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E),
     Sep. 2025.
     
  5. Akram BEN Ahmed, Takahiro Hirofuchi, Takaaki Fukai.
     FPGA-Based Network Switch Architecture Supporting Credit Based Shaper for Time Sensitive Networks.
     2024 IEEE 29th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA),
     Sep. 2024.
     
  6. Takaaki Fukai, Kento Sato and Takahiro Hirofuchi.
     Analyzing I/O Performance of a Hierarchical HPC Storage System for Distributed Deep Learning
     In Proceedings of the 23rd International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies (PDCAT’22)
     Dec 2022.
     
  7. Tabuchi, Akihiro and Shirahata, Koichi and Yamazaki, Masafumi and Kasagi, Akihiko and Honda, Takumi and Kurihara, Kouji and Kawakami, Kentaro and Tabaru, Tsuguchika and Fukumoto, Naoto and Kuroda, Akiyoshi and Fukai, Takaaki and Sato, Kento
     The 16,384-node Parallelism of 3D-CNN Training on An Arm CPU based Supercomputer
     2021 IEEE 28th International Conference on High Performance Computing, Data, and Analytics (HiPC)
     Dec. 2021.
     
  8. Masanori Misono, Masahiro Ogino, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     FaultVisor2: Testing Hypervisor Device Drivers against Real Hardware Failures.
     In Proceedings of the 10th IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science (CloudCom 2018),
     Dec 2018. (Acceptance Ratio: 19.8%) [Best paper award].
     
  9. Iori Yoneji, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa and Kazuhiko Kato.
     Unified Hardware Abstraction Layer with Device Masquerade.
     In Proceedings of the 33rd ACM Symposium On Applied Computing (ACM SAC 2018),
     Apr 2018.
     
  10. Takaaki Fukai, Satoru Takekoshi, Kohei Azuma, Takahiro Shinagawa and Kazuhiko Kato.
      BMCArmor: A Hardware Protection Scheme for Bare-Metal Clouds.
      In Proceedings of the 9th IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science (CloudCom 2017),
      Dec 2017.
      
  11. Takaaki Fukai, Yushi Omote, Takahiro Shinagawa, Kazuhiko Kato.
      OS-Independent Live Migration Scheme for Bare-metal Clouds.
      In Proceedings of the 8th IEEE/ACM International Conference on Utility and Cloud Computing,
      Dec 2015.
      [Best paper award].
      
• International Workshop Papers (Refereed)
  
  1. Takaaki Fukai, Manami Mori, Ryuichi Sakamoto, Takahiro Hirofuchi, Takuya Asaka.
     A Thin Hypervisor Approach to Multi-Tenant SmartNICs in Edge Data Centers.
     Proceedings of the 8th International Workshop on Edge Systems, Analytics and Networking,
     Mar. 2025.
     
  2. Farrell, Steven and Emani, Murali and Balma, Jacob and Drescher, Lukas and Drozd, Aleksandr and Fink, Andreas and Fox, Geoffrey and Kanter, David and Kurth, Thorsten and Mattson, Peter and Mu, Dawei and Ruhela, Amit and Sato, Kento and Shirahata, Koichi and Tabaru, Tsuguchika and Tsaris, Aristeidis and Balewski, Jan and Cumming, Ben and Danjo, Takumi and Domke, Jens and Fukai, Takaaki and Fukumoto, Naoto and Fukushi, Tatsuya and Gerofi, Balazs and Honda, Takumi and Imamura, Toshiyuki and Kasagi, Akihiko and Kawakami, Kentaro and Kudo, Shuhei and Kuroda, Akiyoshi and Martinasso, Maxime and Matsuoka, Satoshi and Mendonça, Henrique and Minami, Kazuki and Ram, Prabhat and Sawada, Takashi and Shankar, Mallikarjun and John, Tom St. and Tabuchi, Akihiro and Vishwanath, Venkatram and Wahib, Mohamed and Yamazaki, Masafumi and Yin, Junqi.
     MLPerf™ HPC: A Holistic Benchmark Suite for Scientific Machine Learning on HPC Systems.
     2021 IEEE/ACM Workshop on Machine Learning in High Performance Computing Environments (MLHPC).
     November 2021.
     
  3. Ilias Avramidis, Michael Mackay, Posco Tso, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     Live Migration on ARM-based Micro-datacentres.
     In Proceedings of the 3rd Workshop on Edge Computing (EdgeCom 2018),
     Jan 2018.
     
• Domestic Workshop Papers (Non-Refereed)
  

  (Sorry for information in Japanese, but there is no official information in English)
  

  1. 大野 健太朗, 宮島 敬明, 深井 貴明 ．
     異種Armプロセッサにおける軽量ハイパバイザによる性能への影響の比較と分析．
     第169回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
     2025年9月．
     
  2. 広渕 崇宏, アクラム ベン アーメッド, 深井 貴明.
     Asynchronous Traffic Shaping (ATS)に対応したTime-sensitive network (TSN)エンドポイントの試作
     電子情報通信学会 信学技報, vol. 124, no. 438, CPSY2024-58, pp. 79-84.
     2025年3月.
     
  3. 宮川 大輝, 深井 貴明, 李 彦志, 広渕 崇宏, 菅谷 みどり．
     ベアメタル環境におけるSmartNICを用いたOSイメージ展開手法の設計と実装．
     第166回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
     2025年3月．
     
  4. Akram Ben Ahmed, Takahiro Hirofuchi, Takaaki Fukai.
     Preliminary Report on an FPGA-based Prototype of a Network Switch Supporting Asynchronous Traffic Shaping for Time Sensitive Networking
     電子情報通信学会 信学技報, vol. 124, no. 74, RECONF2024-5, pp. 23-29.
     2024年6月.
     
  5. 飯田 圭祐(†), 深井 貴明, 広渕 崇宏, 松谷 健史．
     軽量ハイパバイザのSR-IOVデバイス制御における性能劣化削減手法．
     第163回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
     2024年5月．
     †: Outstanding Presentation Award
     
  6. 相馬 大地, 石黒 健太, 深井 貴明, 広渕 崇宏, 河野 健二．
     資源集約時における低遅延通信のためのSmartNICを活用したスケジューリング支援．
     第163回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
     2024年5月．
     
  7. Akram Ben Ahmed, Takahiro Hirofuchi, Takaaki Fukai.
     Implementation and Preliminary Evaluation of an FPGA-based Network Switch Supporting Credit-based Shaper for Time Sensitive Networks.
     電子情報通信学会 信学技報, vol. 124, no. 2, NS2024-11, pp. 47-52.
     2024年4月.
     
  8. 中井 樹, 深井 貴明, 広渕 崇宏, 佐藤 幸紀．
     メモリ暗号化されたクラウドシステム基盤の性能評価．
     電子情報通信学会 信学技報, vol. 123, no. 450, CPSY2023-50, pp. 71-76．
     (組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2024)
     2024年3月．
     
  9. 森 真誠, 深井 貴明, 広渕 崇宏, 朝香 卓也．
     I/Oデバイス内部の汎用プロセッサにおける軽量な隔離実行環境．
     第162回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
     2024年2月．
     
  10. 石井 玲真(†), 深井 貴明, 品川 高廣．
      ネステッド仮想化のファジングにおけるカバレッジ向上に向けて．
      第159回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2023年5月．
      †: Outstanding Presentation Award
      
  11. 葛野 弘樹, 深井 貴明 ．
      新規仮想化ソフトウェアのセキュア実装に向けた既存実装の脆弱性分類の検討．
      情報処理学会 第85回全国大会講演論文集，
      2023年2月．
      
  12. 森 真誠(†), 深井 貴明, 山本 啓二, 広渕 崇宏, 朝香 卓也．
      Root権限使用可能なArmスパコン実現に向けた軽量ハイパバイザの設計と実装．
      第157回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2022年9月．
      †: Best presentation award
      
  13. 長塚 向紀, 深井 貴明, 山本 啓二, 宮島 敬明, 広渕 崇宏．
      Armプロセッサにおける軽量ハイパバイザの性能評価．
      第157回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2022年9月．
      
  14. 深井 貴明, 広渕 崇宏, 高野 了成, Akram Ben Ahmed, 佐藤 賢斗．
      FPGAによる次世代メモリのエミュレーション機構．
      第180回 ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会 (SWoPP2021)
      2021年7月．
      
  15. 荻野 将拓, 味曽野 雅史, 深井 貴明, 品川 高廣．
      ハードウェア障害に対するハイパーバイザの対故障性検証．
      第143回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2018年5月
      
  16. 東 耕平, 竹腰 開, 深井 貴明, 品川 高廣, 加藤 和彦
      ベアメタルクラウドにおけるハードウェア保護
      第136回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2016年2月
      
  17. 深井 貴明 ，表 祐志，品川 高廣，加藤 和彦．
      物理マシン間のライブマイグレーション手法の提案
      第127回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会．
      2013年12月
      PDF ここに掲載した著作物の利用に関する注意
      
• International Conference/Workshop Posters (Refereed)
  
  1. Yoshifumi Shu, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     Coverage-Based Debloating of Linux Kernel Configurations for Real Machine Environments.
     The 31st Symposium on Operating Systems Principles (SOSP 2025).
     Oct. 2025.
     
  2. Takaaki Fukai, Manami Mori, Keiji Yamamoto, Takahiro Hirofuchi, Takuya Asaka.
     Toward Providing Root Privilege to Flagship HPC Users with Thin-Hypervisor.
     2024 IEEE International Conference on Cluster Computing Workshops (CLUSTER Workshops),
     Sep. 2024.
     
  3. Itsuki Nakai, Takaaki Fukai, Takahiro Hirofuchi, Yukinori Sato.
     Performance Evaluation of Confidential Containers in the Edge-Cloud Computing Continuum.
     15th ACM SIGOPS Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2024).
     Sep. 2024.
     
  4. Taiki Miyakawa, Takaaki Fukai, Li Yanzhi, Takahiro Hirofuchi, Midori Sugaya.
     Toward Optimizing OS Image Deployment Using SmartNIC.
     15th ACM SIGOPS Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2024).
     Sep. 2024.
     
  5. Manami Mori, Takaaki Fukai, Ryuichi Sakamoto, Takahiro Hirofuchi, Takuya Asaka.
     A lightweight isolated execution environment in SmartNIC.
     15th ACM SIGOPS Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2024).
     Sep. 2024.
     
  6. Keisuke Iida, Takaaki Fukai, Takahiro Hirofuchi, Takeshi Matsuya.
     Design of SR-IOV Driver to Mitigate Performance Degradation for Lightweight Hypervisor.
     15th ACM SIGOPS Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2024).
     Sep. 2024.
     
  7. Reima Ishii, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     Toward Efficient Fuzzing of Nested Virtualization.
     17th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI 2023).
     Jul. 2023.
     
  8. Takaaki Fukai and Kento Sato.
     Measurement of I/O Performance on a Hierarchical File System for Distributed Deep Neural Network.
     The 4th R-CCS International symposium
     February, 2022.
     
  9. Takaaki Fukai and Kento Sato.
     Performance Measurement of a Hierarchical File System for Distributed Deep Neural Network Training.
     The International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPC Asia 2022)
     January, 2022.
     
  10. Takaaki Fukai and Kento Sato.
      Measurement of I/O performance for distributed deep neural networks on Fugaku.
      The 3rd R-CCS International Symposium 2021.
      February, 2021.
      
  11. Ryosuke Yasuoka, Takaaki Fukai and Takahiro Shinagawa.
      Toward On-demand Nested Virtualization for Live-Refreshing Cloud Systems.
      The Fifteenth EuroSys Conference 2020 (EuroSys ’20).
      April, 2020 (To be appear).
      
  12. Takaaki Fukai, Yushi Omote, Takahiro Shinagawa, and Kazuhiko Kato.
      Live Migration of Bare-metal Instances
      5th Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2014).
      June, 2014
      
• Domestic Workshop Posters (Non-Refereed)
  

  (Sorry for information in Japanese, but there is no official information in English)
  

  1. 藤井 大悟, 広渕 崇宏, 深井 貴明 ．
     ハードウェアフレームジェネレータを用いたLinuxサーバのレイテンシ分析．
     第37回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys 2025).
     2025年12月.
     
  2. 大野 健太朗, 宮島 敬明, 深井 貴明 ．
     異種Armプロセッサにおける軽量ハイパバイザによる性能劣化特性の比較．
     xSIG 2024．
     2024年8月．
     
  3. 広渕 崇宏, Akram Ben Ahmed, 深井 貴明, 加藤 丈治, 高野 了成．
     ポスト5Gを支える時間確定的なコンピューティング基盤技術の開発にむけて．
     xSIG 2024．
     2024年8月．
     
  4. Akram BEN AHMED, Takahiro HIROFUCHI, Takaaki FUKAI.
     Towards Open-source FPGA-based hardware support for Time Sensitive Networks.
     xSIG 2024．
     2024年8月．
     
  5. Akram BEN AHMED, Takahiro HIROFUCHI, Takaaki FUKAI.
     A work-in-progress report on FPGA-based hardware support of Credit Based Shaping for Time Sensitive Networks.
     第248回システム・アーキテクチャ・第205回システムとLSIの設計技術・第65回組込みシステム合同研究発表会（ETNET2024）．
     2024年3月．
     
  6. 中井 樹, 深井 貴明, 広渕 崇宏, 佐藤 幸紀．
     メモリ暗号化されたクラウドシステム基盤の性能評価．
     第248回システム・アーキテクチャ・第205回システムとLSIの設計技術・第65回組込みシステム合同研究発表会（ETNET2024）．
     2024年3月．
     
  7. 宮川 大輝, 深井 貴明, 李 彦志, 広渕 崇宏, 菅谷みどり．
     I/O処理オフロードに向けたSmartNICとCPUのネットワーク性能特性の比較．
     第35回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys 2023).
     2023年12月.
     
  8. 葛野弘樹， 深井貴明.
     仮想化ソフトウェアのセキュア化に向けた脆弱性の調査分析.
     第34回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys 2022).
     2022年12月.
     
  9. 安岡 亮輔， 深井 貴明 ，品川 高廣， 加藤 和彦.
     ネステッド仮想化の動的 ON/OFF による仮想マシンモニタ若化.
     第28回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys2016).
     2016年11月.
     
  10. 深井 貴明 ，表 祐志，品川 高廣，加藤 和彦．
      物理マシン間のライブマイグレーション手法の提案.
      第11回 ディペンダブルシステムワークショップ (DSW 2013).
      2013年12月.
      
  11. 深井 貴明 ，表 祐志，品川 高廣，加藤 和彦．
      物理マシン間のライブマイグレーション手法の提案
      第25回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys2013).
      2013年12月.
      
• Invited talk (Domestic)
  
  1. 深井 貴明 ．
     クラウド、HPC、エッジにおける軽量ハイパバイザの研究
     第158回システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会 若手招待講演．
     2023年2月
     
• Other presentation (International)
  
  1. Satoru Takekoshi, Manami Mori, Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa.
     AML Injection Attacks on Confidential VMs
     BlackHat EU 2024.
     Dec. 2024.
     https://blackhat.com/eu-24/briefings/schedule/#aml-injection-attacks-on-confidential-vms-42723
     
• Other presentations (Domestic)
  

  (Sorry for information in Japanese, but there is no official information in English)
  

  1. 深井 貴明
     トップカンファレンス・ジャーナル採択論文講演
     (採択論文情報: Takaaki Fukai, Takahiro Shinagawa, Kazuhiko Kato, "Live Migration in Bare-metal Clouds", IEEE Transactions on Cloud Computing, July 2018.)
     第31回コンピュータシステム・シンポジウム (ComSys2019）
     

Awards

Grants

• Principal Investigator
  
  • 「共用 HPC における管理者権限の利用を許す計算資源提供」 Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Japan Society for the Promotion of Science(JSPS), April 2021–March 2024.
    

Research activities

• Editorial Board Member
  
  • April 2025–Present: Editorial board member of IPSJ Transactions on Advanced Computing Systems
    
  • April 2022–March 2026: Editorial committee member (SWG) of IPSJ Magazine
    
  • April 2020–March 2024: Editorial board member IPSJ Transactions on Advanced Computing Systems
    
• Steering Committee
  
  • April 2024–Present: Secretary of IPSJ Special Interest Group on System Software and Operating Systems (SIGOS)
    
  • April 2020–March 2024: Committee member of IPSJ Special Interest Group on System Software and Operating Systems (SIGOS)
    
• Others
  
  • 15th ACM SIGOPS Asia-Pacific Workshop on Systems (APSys 2024). Sponsor Chair.
    
  • The 3rd R-CCS International Symposium 2021. Online arrangement chair.
    

Work Experience

Other Activity

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