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zk-SNARK中数论变换的硬件加速方法研究
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作者 赵海旭 柴志雷 +2 位作者 花鹏程 王锋 丁冬 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第2期538-552,共15页
简洁非交互式零知识证明能够生成长度固定的证明并快速进行验证,极大地推动了零知识证明在数字签名、区块链及分布式存储等领域的应用。但其证明的生成过程极其耗时且需要被频繁调用,其中数论变换是证明生成过程的主要运算之一。然而现... 简洁非交互式零知识证明能够生成长度固定的证明并快速进行验证,极大地推动了零知识证明在数字签名、区块链及分布式存储等领域的应用。但其证明的生成过程极其耗时且需要被频繁调用,其中数论变换是证明生成过程的主要运算之一。然而现有的通用数论变换硬件加速方法难以满足其在简洁非交互式零知识证明中大规模、高位宽的要求。针对该问题,提出一种数论变换多级流水硬件计算架构。针对高位宽计算需求对高位模运算进行优化,设计了低时延蒙哥马利模乘单元;为了加速大规模计算,通过二维子任务划分将大规模数论变换任务划分为小规模独立子任务,并通过消除数据依赖实现了子任务间计算流水;在子任务多轮蝶形运算之间采用数据重排机制,有效缓解了访存需求并实现了不同步长蝶形运算间的计算流水。所提出的数论变换计算架构可以根据现场可编程门阵列(FPGA)片上资源灵活扩展,方便部署在不同规模的FPGA上以获得最大加速效果。所提出的硬件架构使用高层次综合(HLS)开发并基于OpenCL框架在AMD Xilinx Alveo U50实现了整套异构加速系统。实验结果表明,相比于PipeZK中的数论变换加速模块,该方法获得了1.95倍的加速比;在运行当前主流的简洁非交互式零知识证明开源项目bellman时,相比于AMD Ryzen 95900X单核及12核分别获得了27.98倍和1.74倍的加速比,并分别获得了6.9倍、6倍的能效提升。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 简洁非交互式零知识证明(zk-snark) 模乘 数论变换 硬件加速
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基于GPU的zk-SNARK中多标量乘法的并行计算方法
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作者 王锋 柴志雷 +2 位作者 花鹏程 丁冬 王宁 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期1735-1742,共8页
针对zk-SNARK(zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge)中计算最为耗时的多标量乘法(multiscalar multiplication,MSM),提出了一种基于GPU的MSM并行计算方案。首先,对MSM进行细粒度任务分解,提升算法本身的计... 针对zk-SNARK(zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge)中计算最为耗时的多标量乘法(multiscalar multiplication,MSM),提出了一种基于GPU的MSM并行计算方案。首先,对MSM进行细粒度任务分解,提升算法本身的计算并行性,以充分利用GPU的大规模并行计算能力。采用共享内存对同一窗口下的子MSM并行规约减少了数据传输开销。其次,提出了一种基于底层计算模块线程级任务负载搜索最佳标量窗口的窗口划分方法,以最小化MSM子任务的计算开销。最后,对标量形式转换所用数据存储结构进行优化,并通过数据重叠传输和通信时间隐藏,解决了大规模标量形式转换过程的时延问题。该MSM并行计算方法基于CUDA在NVIDIA GPU上进行了实现,并构建了完整的零知识证明异构计算系统。实验结果表明:所提出的方法相比目前业界最优的cuZK的MSM计算模块获得了1.38倍的加速比。基于所改进MSM的整体系统比业界流行的Bellman提升了186倍,同时比业界最优的异构版本Bellperson提升了1.96倍,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 简洁非交互式零知识证明 多标量乘法 CUDA 异构计算系统 并行计算
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Glycyrrhizic Acid Protects Glomerular Podocytes Induced by High Glucose by Modulating SNARK/AMPK Signaling Pathway
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作者 Tian-qi ZHAO Yuan LI +3 位作者 Miao ZHANG Meng-chao ZHAO Xue CAO Shao-zhang HOU 《Current Medical Science》 SCIE CAS 2023年第4期696-707,共12页
Objective:Diabetic nephropathy is one of the most important microvascular complications of diabetes,which mainly refers to glomerular capillary sclerosis.Podocytes are an important part of glomerular capillaries.Previ... Objective:Diabetic nephropathy is one of the most important microvascular complications of diabetes,which mainly refers to glomerular capillary sclerosis.Podocytes are an important part of glomerular capillaries.Previous clinical and basic studies have shown that fibrosis is the main factor of diabetic nephropathy.This study aimed to assess the protective mechanism of glycyrrhizic acid(GA)on glomerular podocytes induced by high glucose as we hypothesized that GA may have antifibrotic and anti-inflammatory effects on podocytes through regulation of the adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase(AMPK)/sucrose nonfermenting AMPK-related kinase(SNARK)signaling pathway.Methods:SNARK siRNA was used to transfect podocytes.Real-time quantitative polymerase chain reaction and immunofluorescence staining assays were used for molecular and pathological analysis.The expression levels of key pathway proteins(including TGF-β1,α-SMA,SITR1,AMPKα,LKB1,PGC-1α,NF-κB,IL-6,and TNF-α)were verified by Western blotting.The expression of inflammatory factors in podocytes was detected by ELISA.Results:We demonstrated that GA decreased the expression of podocyte fibrosis signaling pathway-related factors by upregulating the AMPK pathway and its related factors.However,after transfection of podocytes with SNARK siRNA,there was an increased expression of fibrosis-related factors and inflammation-related factors.Conclusion:GA can protect podocytes and alleviate fibrosis and inflammation induced by high glucose,which is related to the AMPK signaling pathway.Meanwhile,knockdown of SNARK protein can inhibit the AMPK signaling pathway,aggravate fibrosis,and increase inflammation. 展开更多
关键词 PODOCYTE glomerular fibrosis glycyrrhizic acid diabetic nephropathy AMPK snark
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路径幂图、Flower Snark图及多锥图独立数 被引量:1
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作者 徐连诚 杨元生 夏尊铨 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期309-312,共4页
图的独立数是图论中的重要参数,令G=(V(G),E(G))是一个简单有限无向图.如果V(G)的子集S中任意两个顶点均不相邻,则S是图G的一个独立集.顶点独立集大小的最大值,称为图G的独立数,记做α(G).研究了路径幂图、Flower Snark及其相关图、多... 图的独立数是图论中的重要参数,令G=(V(G),E(G))是一个简单有限无向图.如果V(G)的子集S中任意两个顶点均不相邻,则S是图G的一个独立集.顶点独立集大小的最大值,称为图G的独立数,记做α(G).研究了路径幂图、Flower Snark及其相关图、多锥图的独立数问题,首先构造出了它们的独立集,得到其独立数的下界,然后证明了该值也是其独立数的上界,并给出了它们独立数的准确值. 展开更多
关键词 独立集 独立数 路径幂图 FLOWER snark 多锥图
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一种基于QAP问题的ZK-SNARK新协议 被引量:1
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作者 黄平 梁伟洁 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页
PGHR协议设计验证式的思想是单一化的,即一个验证式实现一个条件的验证,忽略了验证式的联合效应。文中通过利用额外常系数因子的互不整除性与验证式的联合效应实现对PGHR协议的有效压缩,得到新的ZK-SNARK协议——CPGHR协议,给出了新协... PGHR协议设计验证式的思想是单一化的,即一个验证式实现一个条件的验证,忽略了验证式的联合效应。文中通过利用额外常系数因子的互不整除性与验证式的联合效应实现对PGHR协议的有效压缩,得到新的ZK-SNARK协议——CPGHR协议,给出了新协议安全性的严格证明,并对协议的有效性进行了理论分析与实验验证。结果表明:新协议的证据量压缩约75%,验证方计算效率提升约33%。 展开更多
关键词 密码学 非交互零知识证明 ZK-snark协议 隐私保护
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zk-snark的双线性对的国密化方案 被引量:1
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作者 黎琳 张旭霞 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2019年第10期10-15,共6页
近年来,随着人们对隐私保护的重视,零知识证明技术也得到了迅速的发展。zk-snark是一种简洁的非交互式的零知识证明协议,其中的多项式除法算法采用快速傅立叶变换算法实现,这要求其使用的双线性对的椭圆曲线阶减1有足够大的2的高次赛因... 近年来,随着人们对隐私保护的重视,零知识证明技术也得到了迅速的发展。zk-snark是一种简洁的非交互式的零知识证明协议,其中的多项式除法算法采用快速傅立叶变换算法实现,这要求其使用的双线性对的椭圆曲线阶减1有足够大的2的高次赛因子。但现行的国密SM9算法采用的双线性对并不满足这一要求,如果直接用现有的双线性对直接进行替代,将使得zk-snark的性能极大降低。文章基于BN曲线构造双线性对的办法,提出了zk-snark的双线性对的国密化方案,在不影响zk-snark性能的前提下,满足了国密的安全性要求。 展开更多
关键词 信息安全 双线性对 BN曲线 zk-snark 国密SM9
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Goldberg snark图的强边染色
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作者 董晓媛 马登举 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期16-19,共4页
研究了Goldberg snark图的强边染色问题,得到了Goldberg snark图的强边色数χ′s(Bk)=6.
关键词 强边染色 Goldberg snark 强边色数
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Goldberg snark图的L(3,2,1)-标号
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作者 董晓媛 马登举 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期5-7,共3页
讨论了Goldberg snark图的L(3,2,1)-标号问题,给出了Goldberg snark图Bk的L(3,2,1)-标号数的界,即11≤λ_(3,2,1)(B_k)≤16.
关键词 L(3 2 1)-标号 Goldberg snark 标号问题
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Flower snark图的书式嵌入页数及2-页交叉数问题
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作者 董晓媛 马登举 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第3期5-7,共3页
研究了Flower snark图的书式嵌入页数及2-页交叉数问题,Flower snark图的书式嵌入页数PN(F)=3,且Flower snark图的2-页交叉数cr(F)=n(n≥6).
关键词 Flower snark 书式嵌入页数 2-页交叉数
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Flower snark图的强边染色
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作者 董晓媛 《长春师范大学学报》 2019年第2期4-8,共5页
图G的强边染色是在对图G的边进行正常染色的基础上,使得长为3的路上的任意两条边染不同的颜色。对图G进行强边着色所需的最小颜色数,称为图G的强边色数,记为χ's(G)。本文研究了Flower snark及其相关图的强边染色,并得到Flower图的... 图G的强边染色是在对图G的边进行正常染色的基础上,使得长为3的路上的任意两条边染不同的颜色。对图G进行强边着色所需的最小颜色数,称为图G的强边色数,记为χ's(G)。本文研究了Flower snark及其相关图的强边染色,并得到Flower图的强边色数χ's(F_n)=6(n≥5)。 展开更多
关键词 强边染色 FLOWER snark 强边色数
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BLANUA SNARK幂的亏格(英文)
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作者 申婷茹 刘文忠 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期138-142,148,共6页
Petersen图和Blanua snark图为两个最小的snark图.Mohar和Vodopivec研究了Petersen幂的可定向亏格,并且证明:对于任意整数k(1≤k≤n),存在可定向亏格为k的Petersen幂Pn.由于点积具有灵活性,所以对于任意整数n(n≥1),Blanua snark幂B... Petersen图和Blanua snark图为两个最小的snark图.Mohar和Vodopivec研究了Petersen幂的可定向亏格,并且证明:对于任意整数k(1≤k≤n),存在可定向亏格为k的Petersen幂Pn.由于点积具有灵活性,所以对于任意整数n(n≥1),Blanua snark幂Bn的集合与petersen幂P2n的集合并不相同.我们研究了Blanua snark幂Bn,并且证明:对于任意整数k(1≤k≤2n),存在可定向亏格为k的Blanua snark幂Bn. 展开更多
关键词 点积 Petersen幂 Blanusa snark 可定向曲面 亏格
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NUAK2蛋白在Luminal型乳腺癌组织中的表达及意义 被引量:3
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作者 韦海鸿 房林 《同济大学学报(医学版)》 CAS 2020年第5期630-637,共8页
目的评估NUAK2蛋白在Luminal型乳腺癌组织中的表达水平和临床意义。方法使用免疫组织化学方法,检测Luminal型乳腺癌患者组织标本中NUAK2蛋白的表达水平,与癌旁组织进行比较,并分析其与患者的临床特征、病理特征及预后的关系。结果NUAK2... 目的评估NUAK2蛋白在Luminal型乳腺癌组织中的表达水平和临床意义。方法使用免疫组织化学方法,检测Luminal型乳腺癌患者组织标本中NUAK2蛋白的表达水平,与癌旁组织进行比较,并分析其与患者的临床特征、病理特征及预后的关系。结果NUAK2蛋白在Luminal型乳腺癌组织中的表达水平高于癌旁乳腺组织(P=0.032);术后因肿瘤复发而死亡的患者,其肿瘤组织中的NUAK2蛋白表达水平也较高(P=0.037);NUAK2蛋白高表达组患者更容易出现淋巴结转移(P=0.038),且无复发生存率(P=0.035)和总体生存率(P=0.024)也明显下降;NUAK2蛋白表达水平升高与患者乳腺癌复发明显相关(P=0.011)。结论NUAK2蛋白在Luminal型乳腺癌组织中高表达,其表达水平与淋巴结的转移、肿瘤的复发和患者的预后存在相关性,推测NUAK2可能是乳腺癌的一个癌基因。 展开更多
关键词 NUAK2 snark 乳腺癌 免疫组织化学
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简洁非交互零知识证明综述 被引量:1
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作者 朱旭东 张心轩 邓燚 《广州大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第4期46-55,共10页
零知识证明允许证明者向一个验证者证明一个断言的正确性而不泄漏其它任何知识。在理论层面,这一概念的提出对密码学和计算机科学都产生了深远影响。在应用层面,零知识证明以及它所衍生出来的可验证计算为近年来迅猛发展的以区块链为代... 零知识证明允许证明者向一个验证者证明一个断言的正确性而不泄漏其它任何知识。在理论层面,这一概念的提出对密码学和计算机科学都产生了深远影响。在应用层面,零知识证明以及它所衍生出来的可验证计算为近年来迅猛发展的以区块链为代表的金融科技提供数据隐私保护和去中心化的技术。近年来高效简洁非交互零知识证明(zero-knowledge Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge,zk-SNARKs)方面的研究取得了令人瞩目的进展,其更是凭借简洁高效的特点被广泛应用于电子金融领域之中。文章主要梳理了zk-SNARKs的发展历程,并依据它们依赖的不同模型进行分类与总结。 展开更多
关键词 零知识证明 snark 密码协议
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旋转火花开关多脉冲触发系统设计 被引量:3
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作者 张兴亮 郭立红 +3 位作者 孟范江 杨贵龙 方艳超 刘逻 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期225-231,共7页
为提高触发旋转火花开关的稳定性和可靠性,研制了一套输出电压及频率可调的高压脉冲触发系统。该系统应用多脉冲触发模式,采用可调直流电源和储能电容作为能源系统,利用半导体开关器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为主开关控制放电周期... 为提高触发旋转火花开关的稳定性和可靠性,研制了一套输出电压及频率可调的高压脉冲触发系统。该系统应用多脉冲触发模式,采用可调直流电源和储能电容作为能源系统,利用半导体开关器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为主开关控制放电周期和脉冲宽度,由数模混合电路构成信号源控制IGBT的通断,经过高压脉冲变压器在负载上获得需要的高压脉冲。实验结果表明,该系统在500 Hz的重复频率下能连续稳定地输出高于38 kV的高压重频脉冲,脉冲宽度为20μs,能稳定触发旋转火花开关。通过多脉冲触发的应用,提高了触发系统的可靠性和稳定性、减小了触发系统的体积和重量。 展开更多
关键词 TEACO2激光器 旋转火花开关 触发系统 绝缘栅双极型晶体管 高压脉冲变压器 重复频率
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ON CLASSES OF REGULAR GRAPHS WITH CONSTANT METRIC DIMENSION
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作者 Muhammad IMRAN Syed Ahtsham ul Haq BOKHARY +1 位作者 Ali AHMAD Andrea SEMANIOV-FENOVíKOV 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2013年第1期187-206,共20页
In this paper, we are dealing with the study of the metric dimension of some classes of regular graphs by considering a class of bridgeless cubic graphs called the flower snarks Jn, a class of cubic convex polytopes c... In this paper, we are dealing with the study of the metric dimension of some classes of regular graphs by considering a class of bridgeless cubic graphs called the flower snarks Jn, a class of cubic convex polytopes considering the open problem raised in [M. Imran et al., families of plane graphs with constant metric dimension, Utilitas Math., in press] and finally Harary graphs H5,n by partially answering to an open problem proposed in Ⅱ. Javaid et al., Families of regular graphs with constant metric dimension, Utilitas Math., 2012, 88: 43-57]. We prove that these classes of regular graphs have constant metric dimension. 展开更多
关键词 metric dimension BASIS resolving set cubic graph flower snark convexpolytope
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《“蛇鲨号”巡航记》与帝国主义话语
16
作者 刘荡荡 《河南科技大学学报(社会科学版)》 2011年第6期41-45,共5页
游记与帝国主义之间存在一种隐性的共谋关系。杰克.伦敦受宰制性帝国主义话语的影响,在《"蛇鲨号"巡航记》一书中,对南太平洋诸岛风物进行了东方主义式的再现,并用自己的形象阐释了美国帝国主义硬汉英雄的精神品质,从而建构... 游记与帝国主义之间存在一种隐性的共谋关系。杰克.伦敦受宰制性帝国主义话语的影响,在《"蛇鲨号"巡航记》一书中,对南太平洋诸岛风物进行了东方主义式的再现,并用自己的形象阐释了美国帝国主义硬汉英雄的精神品质,从而建构和撒播了美国的帝国主义话语。 展开更多
关键词 杰克.伦敦 《“蛇鲨号”巡航记》 帝国主义话语
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杰克·伦敦的“蛇鲨号”夏威夷叙事与异托邦构想 被引量:3
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作者 马新 王喆 《外语与外语教学》 CSSCI 北大核心 2018年第2期128-138,共11页
杰克·伦敦凭借其早期北疆叙事作品闻名于世,然而在美国宣布边疆封闭后,其创作重心开始转向太平洋,包括夏威夷群岛等。学界尽管对其早期北疆叙事研究颇丰,但对其后期创作重心的转向关注不多。本文在福柯的"异托邦"理论基... 杰克·伦敦凭借其早期北疆叙事作品闻名于世,然而在美国宣布边疆封闭后,其创作重心开始转向太平洋,包括夏威夷群岛等。学界尽管对其早期北疆叙事研究颇丰,但对其后期创作重心的转向关注不多。本文在福柯的"异托邦"理论基础上,探讨伦敦的"蛇鲨号"叙事如何令夏威夷成为可供美国想象、消费的海外异托邦领地。在其自传体游记及短篇小说中,伦敦就疾病书写、种族联姻及资本扩张对夏威夷进行异托邦建构,将夏威夷与美国民族相认同,将两者"血液"紧密相连,展现夏威夷巨大的商业魅力,目的在于认可美国兼并之举的成功,促进美国对夏威夷的影响与开发,鼓舞其在太平洋地区进一步推行扩张政策。 展开更多
关键词 杰克·伦敦 “蛇鲨号”叙事 夏威夷 异托邦
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