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PrivQuant:面向通信高效私有推理的量化网络/协议联合优化

密码学与安全 2024-10-15 v1 人工智能

摘要

基于安全两方计算(2PC)的私有深度神经网络(DNN)推理能够为服务器和客户端提供安全的隐私保护。然而,现有的安全2PC框架因通信量巨大导致推理延迟高。随着线性和非线性DNN层的通信量随权重和激活位宽的减小而降低,本文提出PrivQuant—a一个联合优化2PC基于量化推理协议和网络量化算法的框架,实现通信高效的私有推理。PrivQuant针对通信密集型量化运算符提出了面向DNN架构的2PC协议优化,并对运算符进行图级融合以减少通信。此外,PrivQuant还开发了通信感知的混合精度量化算法,在保持高精度的同时提高推理效率。通过网络/协议联合优化,PrivQuant能够超越现有的2PC框架。通过大量实验,我们展示PrivQuant在通信上分别比SiRNN、COINN和CoPriv降低了11×,2.5×and 2.8×11\times, 2.5\times \mathrm{and}~ 2.8\times,分别导致8.7×,1.8× and 2.4×8.7\times, 1.8\times ~ \mathrm{and}~ 2.4\times的延迟降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.09531,
  title  = {PrivQuant: Communication-Efficient Private Inference with Quantized Network/Protocol Co-Optimization},
  author = {Tianshi Xu and Shuzhang Zhong and Wenxuan Zeng and Runsheng Wang and Meng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09531},
  year   = {2024}
}

备注

ICCAD 2024