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题名基于CPU多核的FHEW并行算法
被引量:1
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作者
杨晓元
丁义涛
周潭平
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机构
网络与信息安全武警部队重点实验室
武警工程大学电子技术系
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出处
《密码学报》
CSCD
2017年第6期620-626,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0802000)
国家自然科学基金资助项目(U1636114
+2 种基金
61572521
61772550)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2016JQ6037)
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文摘
全同态加密算法发展迅猛,然而效率低下仍是其无法实际应用的关键因素.为了进一步加快全同态加密算法的运行速度,本文针对EUROCRYPT 2015上全同态加密算法FHEW存在大量独立矩阵和向量运算,以及CPU多核适合大量独立数据的运算的特点,提出并实现了FHEW方案的CPU多核并行算法.首先,通过分析比较FHEW算法四个主要过程的特点和运行时间,发现该算法中最消耗时间是密钥生成过程和同态与非门电路(包含自举过程),并且该两个过程中涉及大量独立的矩阵和向量运算.所以,本文对这两个过程进行了CPU多核并行优化.其次,考虑到算法中存在大量离散傅立叶变换和逆变换,该变换和逆变换消耗大量时间和内存资源,本文对离散傅立叶变换和逆变换函数中的大部分过程进行并行计算,从而提升了离散傅立叶函数的运行速度,进一步提高了方案效率.最后,分别运行原始算法和并行算法18次,得到平均运行时间.实验结果表明,在相同的环境下,密钥生成算法的运行时间由13029ms降至2434 ms,效率提高了4.35倍;一次同态与非门电路运算的运行时间由298.5 ms降至81 ms,效率提高了2.68倍.
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关键词
全同态加密
fhew
CPU
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Keywords
fully homomorphic encryption(FHE)
fhew
CPU
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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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