Vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE) ist eine Reihe leistungsstarker kryptografischer Schemata
Dadurch können Berechnungen direkt an verschlüsselten Daten mit einem durchgeführt werden
unbegrenzte Tiefe. Trotz der vielversprechenden Leistungen von FHE im Bereich datenschutzschonender Datenverarbeitung, noch
in den meisten FHE-Systemen, Chiffretext explodiert im Vergleich im Allgemeinen tausende Male
zur ursprünglichen Nachricht, und die enorme Datenlast von außerhalb des Chips
Speicher für Bootstrapping und datenschutzerhaltende maschinelle Lernanwendungen
(wie HELR, ResNet-20), Beides beeinträchtigt die Leistung von FHE-basierten
Berechnung. Zur Lösung dieses Problems wurden mehrere Hardware-Designs vorgeschlagen,
Jedoch, Die meisten von ihnen erfordern enorme Ressourcen und Energie. Eine Beschleunigung
Plattform mit einfacher Programmierbarkeit, hohe effizienz, und geringer Overhead ist ein
Voraussetzung für die praktische Anwendung.
Dieses Papier schlägt EFFACT vor, eine hocheffiziente Full-Stack-FHE-Beschleunigung
Plattform mit einem Compiler, der umfassende Optimierungen bietet und
vektorfreundliche Hardware. Wir beginnen mit der Untersuchung des Rechenaufwands
über verschiedene reale Benchmarks hinweg, um die potenziellen Vorteile hervorzuheben
Neuzuweisung von Rechenressourcen zur Effizienzsteigerung. Dann machen wir ein
Design-Space-Exploration, um eine optimale SRAM-Größe mit hoher Auslastung zu finden und
niedrige Kosten. Auf der anderen Seite, EFFACT bietet eine neuartige Optimierung namens
Streaming-Speicherzugriff, der einen hohen Durchsatz ermöglichen soll
begrenzte SRAMs. Bezüglich der softwareseitigen Optimierung, Wir schlagen auch eine vor
Wiederverwendungsschema für Funktionseinheiten auf Schaltungsebene, um den Rechenaufwand erheblich zu reduzieren
Ressourcen ohne Leistungseinbußen. Darüber hinaus, Wir entwerfen neuartige NTT und
Automorphismus-Einheiten, die für eine kostensensible und hocheffiziente Anwendung geeignet sind
Architektur, führt zu einem niedrigen Bereich. Zur Allgemeinheit, EFFACT ist außerdem ausgestattet mit
ein ISA und ein Compiler-Backend, das mehrere FHE-Schemata wie CKKS unterstützen kann,
BGV, and BFV.

Dieser Artikel untersucht Zeitreisen und deren Auswirkungen.

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