論文の概要: Energy Consumption of TLS, Searchable Encryption and Fully Homomorphic Encryption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.04583v2
- Date: Sun, 28 Sep 2025 15:37:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-30 14:13:47.450434
- Title: Energy Consumption of TLS, Searchable Encryption and Fully Homomorphic Encryption
- Title（参考訳）: TLS, 検索可能暗号, 完全同型暗号のエネルギー消費
- Authors: Marc Damie, Mihai Pop, Merijn Posthuma,
- Abstract要約: プライバシー強化技術(PET)は、プライバシー規制に反応して大きな注目を集め、ユーザーデータ保護を優先するアプリケーションの開発を推進している。
本研究は, 暗号PETの環境影響を, 3個のPETによるエネルギー消費の増加を非私的PETと比較して測定することによって検討した。
その結果,TLSの2倍から検索可能暗号化の10倍,FHEの10倍まで,エネルギー消費量の増大が認められた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3568466510804538
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Privacy-enhancing technologies (PETs) have attracted significant attention in response to privacy regulations, driving the development of applications that prioritize user data protection. At the same time, the information and communication technology (ICT) sector faces growing pressure to reduce its environmental footprint, particularly its energy consumption. While numerous studies have assessed the energy consumption of ICT applications, the environmental impact of cryptographic PETs remains largely unexplored. This work investigates this question by measuring the energy consumption increase induced by three PETs compared to their non-private counterparts: TLS, Searchable Encryption, and Fully Homomorphic Encryption (FHE). These technologies were chosen for two reasons. First, they cover different maturity levels --from the widely deployed TLS protocol to the emerging FHE schemes-- allowing us to examine the influence of maturity on energy consumption. Second, they each have well-established applications in industry: web browsing, encrypted databases, and privacy-preserving machine learning. Our results reveal highly variable energy consumption increases, ranging from 2x for TLS to 10x for Searchable Encryption and 100,000x for FHE. Our experiments demonstrate a simple and reproducible methodology, based on existing open-source software, to quantify the energy costs of PETs. They also highlight the wide spectrum of energy demands across technologies, underscoring the importance of further research on sustainable PET design. Finally, we discuss orthogonal research directions, such as hardware acceleration, to outline promising directions toward sustainable PETs.
- Abstract（参考訳）: プライバシー強化技術(PET)は、プライバシー規制に反応して大きな注目を集め、ユーザーデータ保護を優先するアプリケーションの開発を推進している。
同時に、情報通信技術(ICT)セクターは、環境フットプリント、特にエネルギー消費を減らすための圧力の増大に直面している。
多くの研究がICTアプリケーションのエネルギー消費を評価しているが、暗号PETの環境への影響は未解明のままである。
本研究では,TLS,検索可能暗号化,完全同型暗号化 (FHE) の3種類のPETによるエネルギー消費増加の測定により,この問題を考察する。
これらの技術は2つの理由から選ばれた。
まず、広く展開されているTLSプロトコルから新たなFHEスキームまで、さまざまな成熟度レベルをカバーしています。
第2に、それぞれがWebブラウジング、暗号化されたデータベース、プライバシ保護機械学習といった、業界で確立されたアプリケーションを持っています。
その結果,TLSの2倍から検索可能暗号化の10倍,FHEの10万倍までのエネルギー消費の増大が認められた。
本実験では,PETのエネルギーコストを定量化するために,既存のオープンソースソフトウェアをベースとした簡易かつ再現可能な方法論を実証した。
彼らはまた、技術全体にわたる幅広いエネルギー需要を強調し、持続可能なPET設計に関するさらなる研究の重要性を強調している。
最後に,ハードウェアアクセラレーションなどの直交研究の方向性について論じ,持続可能なPETに向けた将来的な方向性を概説する。
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