論文の概要: Low-Complexity Integer Divider Architecture for Homomorphic Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11064v1
• Date: Fri, 19 Jan 2024 23:53:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-18 08:36:55.332859
• Title: Low-Complexity Integer Divider Architecture for Homomorphic Encryption
• Title（参考訳）: 均質暗号化のための低複雑さ整数ディバイダアーキテクチャ
• Authors: Sajjad Akherati, Jiaxuan Cai, Xinmiao Zhang,
• Abstract要約: ホモモルフィック暗号化(HE)は、計算を直接暗号文で行うことができ、プライバシ保護のクラウドコンピューティングを可能にする。 余剰かつ活発な数学的証明を計算するアルゴリズムが提案されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.857929080874288
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Homomorphic encryption (HE) allows computations to be directly carried out on ciphertexts and enables privacy-preserving cloud computing. The computations on the coefficients of the polynomials involved in HE are always followed by modular reduction, and the overall complexity of ciphertext multiplication can be reduced by utilizing the quotient. Our previous design considers the cases that the dividend is an integer multiple of the modulus and the modulus is in the format of $2^w-2^u\pm1$, where $u<w/2$. In this paper, the division is generalized for larger $u$ and dividend not an integer multiple of the modulus. An algorithm is proposed to compute the quotient and vigorous mathematical proofs are provided. Moreover, efficient hardware architecture is developed for implementing the proposed algorithm. Compared to alternative division approaches that utilize the inverse of the divisor, for $w=32$, the proposed design achieves at least 9% shorter latency and 79\% area reduction for 75% possible values of $u$.
• Abstract（参考訳）: ホモモルフィック暗号化(HE)は、計算を直接暗号文で行うことができ、プライバシ保護のクラウドコンピューティングを可能にする。 HE に関係する多項式の係数に関する計算は常にモジュラー化され、商を利用することで、暗号文の乗算の全体的な複雑さを低減できる。 これまでの設計では、配当がモジュラーの整数倍であり、モジュラーが$u<w/2$である2^w-2^u\pm1$の形式である場合を考える。 本稿では、この除算はより大きい$u$に対して一般化され、モジュラーの整数倍ではない配当となる。 余剰かつ活発な数学的証明を計算するアルゴリズムが提案されている。 さらに,提案アルゴリズムの実装のために,効率的なハードウェアアーキテクチャを開発した。 因子の逆数を利用する別の除算法と比較すると、$w=32$ の場合、提案設計は少なくとも9%のレイテンシと 79 % の領域削減を実現し、$u$ の75% の値が得られる。

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