CryptoEmu: An Instruction Set Emulator for Computation Over Ciphers(2021)

Abstract

完全同型暗号(FHE)は、暗号化されたデータを使った計算を可能にする技術です。この技術により、プライバシーを保護した
クラウドコンピューティングが実現します。ユーザーは、暗号化された機密データをクラウドサーバーに送信し、暗号化された結果を返してもらい、それを復号することができます。
復号化することができます。
このプロジェクトレポートでは、暗号化されたデータ上で完全に同型の計算を可能にする同型の命令セットエミュレータCryptoEmuを紹介します。
本プロジェクトでは、暗号化されたデータ上で完全に同型の計算を可能にする このソフトウェアベースの命令セットエミュレータは、ゲートレベルの同型化に対応したオープンソースの最先端同型化暗号ライブラリをベースに構築されています。
このソフトウェアベースの命令セットエミュレータは、ゲートレベルの同型化評価をサポートするオープンソースの最先端同型化暗号ライブラリをベースに構築されています。命令セットアーキテクチャは、ARMのサブセットに属する複数の命令
命令セットアーキテクチャは、ARMv8命令セットアーキテクチャのサブセットに属する複数の命令をサポートしています。命令セットエミュレータは、並列コンピューティング技術を用いて
最小限のレイテンシーで各機能ユニットをエミュレートします。このプロジェクト・レポートでは、設計上の検討事項、命令セット・エミュレータ・アーキテクチャ、データパスの詳細について説明しています。
エミュレータのアーキテクチャ,データパスと制御ユニットの実装について詳しく説明しています.命令セットエミュレータの性能とスケーラビリティを、48コアのコンピュータで評価・実証しました。
評価し、48コアのワークステーションで性能と拡張性を実証しました。CryptoEmuは、HELibと比較して、同型化計算の性能を大幅に向上させました。
CryptoEmuは、最新の同型暗号ライブラリであるHELibと比較して、同型暗号の計算速度が大幅に向上しました。