论文2024/274

同态加密中基于多元多项式的大查询表分期计算

摘要

我们基于基于Ring-LWE的HE方案，提出了同态加密（HE）中高效查找表（LUT）评估的新方法，包括积分消息方案（如Brakerski-Entry-Vaikuntanathan（BGV）和Brakerski/Fan-Vercauteren（BFV）），以及复数消息方案（例如Cheon-Kim-Kim-Song（CKKS））。我们的方法将比特流编码为码字，并将LUT转换为低阶多元多项式，从而以最小的开销同时计算多个独立LUT。为了减少CKKS方案中的噪声积累，我们提出了一种新的降噪技术，并证明了其在渐近降低噪声水平方面的有效性。我们通过概念验证实现证明了算法的有效性，显示了显著的效率提升，包括8输入、8输出LUT的每时隙评估0.029ms，以及在单个GPU上使用CKKS的AES-128的280ms摊销解密时间。这项工作不仅推进了HE中的LUT评估，还引入了一种使用标准对称密钥加密的CKKS方案的转码方法，弥合了离散位串和数字数据之间的差距。