Crittografia completamente omomorfa (FHE) è un insieme di potenti schemi crittografici
che consente di eseguire il calcolo direttamente sui dati crittografati con an
profondità illimitata. Nonostante le promesse della FHE nel campo dell’informatica che preserva la privacy, Ancora
nella maggior parte dei programmi FHE, il testo cifrato generalmente esplode migliaia di volte rispetto
al messaggio originale, e l'enorme quantità di dati caricati da off-chip
memoria per il bootstrap e le applicazioni di machine learning che preservano la privacy
(come HELR, ResNet-20), entrambi degradano le prestazioni di quelli basati su FHE
calcolo. Sono stati proposti diversi progetti hardware per risolvere questo problema,
Tuttavia, la maggior parte di essi richiede enormi risorse e potere. Un'accelerazione
piattaforma con facile programmabilità, alta efficienza, e un sovraccarico basso è a
presupposto per l’applicazione pratica.
Questo articolo propone EFFACT, un'accelerazione FHE full-stack altamente efficiente
piattaforma con un compilatore che fornisce ottimizzazioni complete e
hardware compatibile con i vettori. Iniziamo esaminando il sovraccarico computazionale
attraverso diversi parametri di riferimento del mondo reale per evidenziarne i potenziali vantaggi
riallocare le risorse informatiche per migliorare l’efficienza. Quindi facciamo a
esplorazione dello spazio di progettazione per trovare una dimensione SRAM ottimale con utilizzo elevato e
basso costo. D'altra parte, EFFACT presenta una nuova ottimizzazione denominata
accesso alla memoria in streaming che si propone di consentire un throughput elevato con
SRAM limitate. Per quanto riguarda l'ottimizzazione lato software, proponiamo anche a
schema di riutilizzo delle unità funzionali a livello di circuito, ridurre sostanzialmente il calcolo
risorse senza degrado delle prestazioni. Inoltre, progettiamo il romanzo NTT e
unità di automorfismo adatte ad un mercato sensibile ai costi e altamente efficiente
architettura, che porta alla zona bassa. Per generalità, EFFACT è inoltre dotato di
un ISA e un backend del compilatore in grado di supportare diversi schemi FHE come CKKS,
BGV, e BFV.

Questo articolo esplora i giri e le loro implicazioni.

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