論文の概要: KORD: Breaking the Key-Generation Bottleneck in Dealerless FSS via Protocol--Hardware Co-Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30379v1
• Date: Mon, 31 Aug 2026 07:37:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.287339
• Title: KORD: Breaking the Key-Generation Bottleneck in Dealerless FSS via Protocol--Hardware Co-Design
• Title（参考訳）: KORD:Protocol-Hardware共同設計によるデシリアルレスFSSにおけるキー生成ブートネックの破壊
• Abstract要約: 本稿では, ディーラーレスFSS鍵生成のコストを劇的に削減するプロトコル-ハードウェアの共同設計である KORD を提案する。 KORDは生成プロトコルを再構築し、以前のディーラーレスプロトコルの相互作用を1ラウンドにまとめる。 ルート後分析プロジェクトでは、204MHzで毎秒1275万の32ビットDPFキーを21.5K LUTを使用しており、AESレーンの利用率は99.8%である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.837799887362294
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Function secret sharing (FSS) has become a core primitive in privacy-preserving computation. However, each FSS invocation requires a fresh pair of function keys generated by a trusted dealer , expands the system's trust boundary and hinders practical deployment. Existing dealerless protocols eliminate this dependency, but incur substantial communication and a number of interaction rounds that grows linearly with the input bit-width, making key generation a major bottleneck. This paper present KORD, a protocol--hardware co-design that dramatically reduces the cost of dealerless FSS key generation. At its core is a pair of special-purpose chips that establish a common root of trust through mutual attestation and, within it, reconstruct FSS keys---eliminating the need for a dealer. This root of trust further forms a security boundary within which KORD restructures the generation protocol, collapsing the interaction of prior dealerless protocols into a single round, independent of GGM depth. A cross-key scheduling scheme then interleaves independent GGM-tree traversals, sustaining high computational throughput. KORD reduces per-key-generation communication by 7,633--70,274$\times$ over the state-of-the-art distributed FSS protocol across a comprehensive suite of FSS building blocks. Post-route analysis projects 12.75 million 32-bit DPF keys per second at 204 MHz using 21.5K LUTs, with 99.8% AES lane utilization. On private ResNet-18 inference, KORD cuts the share of end-to-end time spent on key generation from over 96% to 11.9%.
• Abstract（参考訳）: 関数秘密共有(FSS)は、プライバシ保存計算のコアプリミティブとなっている。 しかし、各FSS呼び出しは信頼されたディーラーによって生成される新しい関数キーを必要とし、システムの信頼境界を拡張し、実際のデプロイを妨げる。 既存のディーラーレスプロトコルは、この依存関係を排除しているが、かなりの通信と、入力ビット幅と線形に成長する多数の相互作用ラウンドを発生させ、キー生成が大きなボトルネックとなる。 本稿では, ディーラーレスFSS鍵生成のコストを劇的に削減するプロトコルハードウェアの共同設計である KORD を提案する。 コアとなる2つの専用チップは、相互認証を通じて共通の信頼基盤を確立し、内部では、ディーラーの必要性を解消するFSSキーを再構築する。 この信頼の根源は、KORDが生成プロトコルを再構成するセキュリティ境界を形成し、以前のディーラーレスプロトコルの相互作用をGGM深さに依存しない単一ラウンドに分解する。 クロスキースケジューリングスキームは、独立なGGMツリートラバーサルをインターリーブし、高い計算スループットを維持する。 KORDはキー毎の通信を7,633--70,274$\times$で削減する。 ルート後分析プロジェクトでは、204MHzで毎秒1275万の32ビットDPFキーを21.5K LUTを使用しており、AESレーンの利用率は99.8%である。 プライベートなResNet-18推論では、KORDはキー生成に費やしたエンドツーエンド時間のシェアを96%から11.9%に削減している。

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