論文の概要: Encrypted Dynamic Control exploiting Limited Number of Multiplications and a Method using RLWE-based Cryptosystem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03451v3
• Date: Fri, 25 Oct 2024 08:55:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-28 13:33:06.083874
• Title: Encrypted Dynamic Control exploiting Limited Number of Multiplications and a Method using RLWE-based Cryptosystem
• Title（参考訳）: 有限個の乗算数を利用した暗号化動的制御とRLWE暗号を用いた方法
• Authors: Joowon Lee, Donggil Lee, Junsoo Kim, Hyungbo Shim,
• Abstract要約: 本稿では,ほとんどの同型暗号方式で実装可能な動的コントローラを暗号化する手法を提案する。 結果として、暗号化されたコントローラは、暗号化されたデータごとに、限られた数の同型乗算しか必要としない。 本稿では,Ring Learning With Errors(RLWE)ベースの暗号システムにおいて,メッセージのベクトルを1つの暗号文に暗号化する手法のカスタマイズを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3749861135832073
• License:
• Abstract: In this paper, we present a method to encrypt dynamic controllers that can be implemented through most homomorphic encryption schemes, including somewhat, leveled fully, and fully homomorphic encryption. To this end, we represent the output of the given controller as a linear combination of a fixed number of previous inputs and outputs. As a result, the encrypted controller involves only a limited number of homomorphic multiplications on every encrypted data, assuming that the output is re-encrypted and transmitted back from the actuator. A guidance for parameter choice is also provided, ensuring that the encrypted controller achieves predefined performance for an infinite time horizon. Furthermore, we propose a customization of the method for Ring Learning With Errors (RLWE)-based cryptosystems, where a vector of messages can be encrypted into a single ciphertext and operated simultaneously, thus reducing computation and communication loads. Unlike previous results, the proposed customization does not require extra algorithms such as rotation, other than basic addition and multiplication. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,動的コントローラを暗号化する手法を提案する。 この目的のために、与えられたコントローラの出力を、以前の入力と出力の固定数の線形結合として表現する。 その結果、暗号化コントローラは、出力が再暗号化されアクチュエータから送信されると仮定して、すべての暗号化データに対して限られた数の同型乗算しか必要としない。 パラメータ選択のためのガイダンスも提供され、暗号化されたコントローラが無限の時間地平線で予め定義された性能を達成することを保証する。 さらに,メッセージのベクトルを1つの暗号文に暗号化し,同時に動作させることができるRing Learning With Errors(RLWE)ベースの暗号システムのカスタマイズを提案する。 従来の結果とは異なり、提案されたカスタマイズは、基本的な加算や乗算以外の回転のような余分なアルゴリズムを必要としない。 シミュレーションの結果,提案手法の有効性が示された。

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