亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Phantom: A CUDA-Accelerated Word-Wise Homomorphic Encryption Library

计算机科学 同态加密 水准点(测量) 加密 架空(工程) 核(代数) 计算机工程 延迟(音频) 并行计算 可扩展性 分布式计算 计算机网络 操作系统 大地测量学 组合数学 电信 数学 地理
作者
Hao Yang,Shiyu Shen,Wangchen Dai,Lu Zhou,Zhe Liu,Yunlei Zhao
出处
期刊:IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing [IEEE Computer Society]
卷期号:21 (5): 4895-4906 被引量:6
标识
DOI:10.1109/tdsc.2024.3363900
摘要

Homomorphic encryption (HE) is a promising technique for privacy-preserving computations, especially the word-wise HE schemes that allow batching. However, the high computational overhead hinders the deployment of HE in real-word applications. GPUs are often used to accelerate execution, but a comprehensive performance comparison of different schemes on the same platform is still missing. In this work, we fill this gap by implementing three word-wise HE schemes BGV, BFV, and CKKS on GPU, with both theoretical and engineering optimizations. We enhance the hybrid key-switching technique, significantly reducing the computational and memory overhead. We explore several kernel fusing strategies to reuse data, resulting in reduced memory access and IO latency, and enhancing the overall performance. By comparing with the state-of-the-art works, we demonstrate the effectiveness of our implementation. Meanwhile, we introduce a unified framework that finely integrates our implementation of the three schemes, covering almost all scheme functions and homomorphic operations. We optimize the management of pre-computation, RNS bases, and memory in the framework, to provide efficient and low-latency data access and transfer. Based on this framework, we provide a thorough benchmark of the three schemes, which can serve as a reference for scheme selection and implementation in constructing privacy-preserving applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Orange应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
17秒前
烟花应助asher0625采纳,获得10
25秒前
29秒前
31秒前
32秒前
暮色发布了新的文献求助10
32秒前
仰勒完成签到 ,获得积分10
32秒前
42秒前
小资完成签到 ,获得积分10
47秒前
51秒前
胡海波发布了新的文献求助10
53秒前
53秒前
maoq发布了新的文献求助10
57秒前
An发布了新的文献求助10
57秒前
超帅蛋挞完成签到,获得积分10
59秒前
molihuakai应助胡海波采纳,获得10
1分钟前
orixero应助Callan采纳,获得10
1分钟前
Owen应助暮色采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
魏魏发布了新的文献求助10
1分钟前
wshwx完成签到,获得积分10
1分钟前
美丽的半芹完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
炙热薯片发布了新的文献求助10
1分钟前
miemie完成签到,获得积分10
1分钟前
androabo完成签到,获得积分10
1分钟前
上官若男应助Callan采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
乐乐应助迷人的尔白采纳,获得10
2分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
胡海波发布了新的文献求助10
2分钟前
欣喜的人龙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
姜洋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
思源应助ryomasister采纳,获得30
2分钟前
Callan发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7408471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9012689
关于积分的说明 19194826
捐赠科研通 7041212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3232860
关于科研通互助平台的介绍 2394841
邀请新用户注册赠送积分活动 2214997