面向第三代FHE及其所基于PSI的硬件加速
密码学与安全
2022-04-26 v1 硬件体系结构
摘要
随着云服务的扩展，由于计算过程中未加密数据暴露于服务器，用户对数据隐私的严重担忧随之产生。为了在评估私有数据时保护隐私，多种安全原语正在研究中，包括全同态加密（FHE）、私有集交集（PSI）等。然而，这些原语令人望而却步的处理时间阻碍了它们的实际应用。本工作提出并实现了一种用于加速第三代FHE的架构，基于Amazon Web Services（AWS）云FPGA，这是首个针对第三代FHE的硬件加速方案。我们还引入了一种基于第三代FHE的新型非平衡PSI协议，针对所提出的硬件架构进行了优化。引入了若干算法-架构协同优化技术，使得通信与计算开销与发送方集合大小无关。测量结果表明，相较于软件实现，所提出的加速器在第三代FHE的各种关键子程序及所提PSI上实现了的性能提升。
引用
@article{arxiv.2204.11334,
title = {Hardware Acceleration for Third-Generation FHE and PSI Based on It},
author = {Zhehong Wang and Dennis Sylvester and Hun-Seok Kim and David Blaauw},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11334},
year = {2022}
}