同態(tài)加密可以滿足計(jì)算外包、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交易等應(yīng)用對(duì)隱私保護(hù)計(jì)算的需要,但是同態(tài)加密的高計(jì)算開銷限制了它在實(shí)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(jì)算問題,基于Intel QAT加速卡實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(shí)現(xiàn)高效的異步卸載,并通過引入?yún)f(xié)程機(jī)制、批量加密技術(shù)等實(shí)現(xiàn)加密性能的最大化.本文同時(shí)給出了偏好不同性能指標(biāo)（吞吐量、延遲）的兩種卸載方案.進(jìn)一步地,在由GPU及QAT組成的異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)中,利用QHCS完整地實(shí)現(xiàn)了一個(gè)隱私保護(hù)的線性回歸應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,QHCS的吞吐量是目前軟件實(shí)現(xiàn)的110倍,在百萬量級(jí)的高維數(shù)據(jù)上實(shí)施隱私保護(hù)的線性回歸計(jì)算只需十幾分鐘,可以較好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需要. 

【文章來源】：小型微型計(jì)算機(jī)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(shí)
    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(hù)的線性回歸應(yīng)用
3 QHCS的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 QHCS的架構(gòu)設(shè)計(jì)與異步卸載實(shí)現(xiàn)
    3.2 單次Paillier加密過程的雙協(xié)程實(shí)現(xiàn)
4 基于QHCS實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)的線性回歸
5 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    5.2 不同Paillier加密實(shí)現(xiàn)方案的性能評(píng)估
    5.3 隱私保護(hù)的線性回歸應(yīng)用的性能評(píng)估
6 總結(jié)


【參考文獻(xiàn)】：
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(xué)俊,朱二周.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2018(05)



本文編號(hào)：3080124