Cryptage entièrement homomorphe (FHE) est un ensemble de schémas cryptographiques puissants
qui permet d'effectuer des calculs directement sur des données cryptées avec un
profondeur illimitée. Malgré les promesses de FHE en matière d’informatique préservant la confidentialité, encore
dans la plupart des programmes FHE, Le texte chiffré explose généralement des milliers de fois par rapport
au message d'origine, et la quantité massive de données chargées hors puce
mémoire pour le démarrage et les applications d'apprentissage automatique préservant la confidentialité
(comme HELR, ResNet-20), les deux dégradent les performances des systèmes basés sur FHE
calcul. Plusieurs conceptions matérielles ont été proposées pour résoudre ce problème,
cependant, la plupart d’entre eux nécessitent d’énormes ressources et pouvoirs. Une accélération
plateforme avec une programmabilité facile, haute efficacité, et un faible surcoût est un
condition préalable à une application pratique.
Cet article propose EFFACT, une accélération FHE full-stack très efficace
plate-forme avec un compilateur qui fournit des optimisations complètes et
matériel compatible avec les vecteurs. Nous commençons par examiner la charge de calcul
à travers différents benchmarks du monde réel pour mettre en évidence les avantages potentiels de
réaffecter les ressources informatiques pour améliorer l'efficacité. Ensuite, nous faisons un
exploration de l'espace de conception pour trouver une taille SRAM optimale avec une utilisation élevée et
faible coût. D'autre part, EFFACT propose une nouvelle optimisation nommée
accès à la mémoire en continu qui est proposé pour permettre un débit élevé avec
SRAM limitées. Concernant l'optimisation côté logiciel, nous proposons également un
schéma de réutilisation des unités fonctionnelles au niveau du circuit, réduire considérablement la charge informatique
ressources sans dégradation des performances. De plus, nous concevons le roman NTT et
unités d'automorphisme adaptées à un environnement sensible aux coûts et hautement efficace
architecture, menant à une zone basse. Pour la généralité, EFFACT est également équipé de
un ISA et un backend de compilateur pouvant prendre en charge plusieurs schémas FHE comme CKKS,
BGV, et BFV.
Cet article explore les excursions dans le temps et leurs implications.
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