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题名基于GPU的全同态加密软件库调试与分析
被引量：1
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作者
刘文超
潘峰
杨晓元
周潭平
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机构
武警工程大学密码工程学院
网络与信息安全武警部队重点实验室
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出处
《信息网络安全》
CSCD
北大核心
2019年第6期76-83,共8页
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基金
国家重点研发计划[2017YFB0802000]
国家自然科学基金[U1636114]
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文摘
全同态加密能够较好的解决云计算中的隐私保护问题,但目前效率较低仍然是制约全同态加密实用化的瓶颈。基于格的全同态加密方案中存在大量独立矩阵和向量运算,利用GPU适合大量独立数据运算的特点,可以大幅提升全同态加密方案的同态运算效率。文章分析了全同态加密算法的结构并验证了全同态加密软件库的可靠性,对自举过程中噪音的变化和不同参数的正确性进行分析,对全同态加密软件算法库TFHE以及其对应的GPU版本cuFHE,分别进行了调试和分析。实验结果表明,GPU版本的cuFHE运算速度是CPU版本TFHE运算速度的4.5倍,利用GPU可以大幅提升全同态加密方案的运行速度。
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关键词
全同态加密
TFHEW
GPU
代码库调试
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Keywords
fully homomorphic encryption
TFHEW
GPU
code library debugging
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名全同态加密函数库调试分析
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作者
陆思奇
王绍峰
韩旭
程庆丰
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机构
洛阳外国语学院
密码科学技术国家重点实验室
西安电子科技大学计算机学院
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出处
《密码学报》
CSCD
2017年第1期16-28,共13页
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基金
密码科学技术国家重点实验室开放课题(MMKFKT201514)
洛阳外国语学院科研基金(2015XYQ004)
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文摘
本文选取了HElib库、FHE-CODE库和FHE-master基于三种不同算法的全同态加密程序,一方面,通过对程序本身的调试运行,不断更改噪声、运行时间、所占存储空间等运行参数,对程序性能进行动态比较分析.提高安全参数可以实现较高精度的加密,安全参数越高,则其对应的密文长度越长、所占存储空间越大,所以增加密文长度、重加密密文的长度等可以提高算法的安全级别.同时,减小模数、适当减小安全参数,可以减小噪声比并提高运行效率.另一方面,分析了三种软件对应的三种全同态算法:Gentry提出的理想格算法、DGHV算法和BGV算法,从安全性、有效性、实现程序以及相互联系对三种方案进行对比研究.其中,HElib库操作较为复杂,运行时间较长,但安全性较高,FHE-CODE代码的逻辑相对比较清晰,运行效率较高,FHE-master库利用文件读取操作实现了对于密文的检索功能,针对不同密钥读写操作效率参差不齐.本文一方面验证算法在理论研究的相关性质,另一方面从程序实现方面分析算法的相关属性,为全同态加密研究提供实践基础.
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关键词
全同态加密算法
代码库调试
比较研究
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Keywords
FHE-encryption algorithms
code library debugging
comparison study
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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