同態(tài)加密可以滿足計算外包、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交易等應(yīng)用對隱私保護計算的需要,但是同態(tài)加密的高計算開銷限制了它在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用.本文從硬件卸載的角度解決同態(tài)加密的高性能計算問題,基于Intel QAT加速卡實現(xiàn)了一個半同態(tài)加密的高性能異步卸載框架QHCS. QHCS通過重構(gòu)同態(tài)加密應(yīng)用的軟件棧來實現(xiàn)高效的異步卸載,并通過引入?yún)f(xié)程機制、批量加密技術(shù)等實現(xiàn)加密性能的最大化.本文同時給出了偏好不同性能指標（吞吐量、延遲）的兩種卸載方案.進一步地,在由GPU及QAT組成的異構(gòu)計算系統(tǒng)中,利用QHCS完整地實現(xiàn)了一個隱私保護的線性回歸應(yīng)用.實驗結(jié)果表明,QHCS的吞吐量是目前軟件實現(xiàn)的110倍,在百萬量級的高維數(shù)據(jù)上實施隱私保護的線性回歸計算只需十幾分鐘,可以較好地滿足實際應(yīng)用的需要. 

【文章來源】：小型微型計算機系統(tǒng). 2021,42(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 相關(guān)知識
    2.1 Paillier算法和Libhcs庫
    2.2 QAT架構(gòu)及基于QAT的TLS異步卸載框架
    2.3 隱私保護的線性回歸應(yīng)用
3 QHCS的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 QHCS的架構(gòu)設(shè)計與異步卸載實現(xiàn)
    3.2 單次Paillier加密過程的雙協(xié)程實現(xiàn)
4 基于QHCS實現(xiàn)隱私保護的線性回歸
5 實驗評估
    5.1 實驗設(shè)置
    5.2 不同Paillier加密實現(xiàn)方案的性能評估
    5.3 隱私保護的線性回歸應(yīng)用的性能評估
6 總結(jié)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]結(jié)合同態(tài)加密和加密電路的高效頻譜拍賣方案[J]. 周澤人,李學俊,朱二周.  小型微型計算機系統(tǒng). 2018(05)



本文編號：3080124