한국정보처리학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지

TFHE 파라미터의 최적화에 대한 연구

A Study on the Optimisation of the TFHE Parameters

  • 하승진 (서울대학교 전기.정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소) ;
  • 주유연 (서울대학교 전기.정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소) ;
  • 남기빈 (서울대학교 전기.정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소) ;
  • 백윤흥 (서울대학교 전기.정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소)
  • Seungjin Ha (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University) ;
  • Youyeon Joo (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University) ;
  • Kevin Nam (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University) ;
  • Yunheung Paek (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University)
  • 발행 : 2024.05.23
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초록

본 논문에서는 TFHE(Fast Homomorphic Encryption over the Torus) 파라미터의 중요성과 그파라미터가 동형암호 연산의 성능에 미치는 영향을 다룬다. 본 연구는 TFHE의 핵심 구성 요소인 TLWE, TRLWE, TRGSW 샘플의 파라미터 설정이 어떻게 보안 수준, 정확도, 처리 속도에 영향을 미치는지 분석한다. 이를 통해, 정확도와 처리 속도 같은 성능과 보안 수준 사이의 균형을 이루기 위한 파라미터 조정의 중요성을 강조하고, TFHE 파라미터를 사용하는 방법에 대한 구체적인 가이드라인을 제공한다. 본 논문은 동형암호 기술의 효율성을 극대화하고, 보다 안전하고 효율적인 데이터 처리 방법을 개발하는 데 기여할 것으로 기대된다.

키워드

과제정보

이 논문은 2024년도 BK21 FOUR 정보기술 미래인재 교육연구단에 의하여 지원되었음. 이 논문은 2024년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임(No.RS-2023-00277060, 개방형 엣지 AI 반도체 설계 및 SW 플랫폼 기술개발). 이 논문은 2024년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (RS-2023-00277326). 이 논문은 2024년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임 (IITP-2023-RS-2023-00256081).

참고문헌

  1. Cheon, Jung Hee, et al. "Homomorphic encryption for arithmetic of approximate numbers." Advances in Cryptology-ASIACRYPT 2017: 23rd International Conference on the Theory and Applications of Cryptology and Information Security, Hong Kong, China, December 3-7, 2017, Proceedings, Part I 23. Springer International Publishing, 2017.
  2. Chen, Hao, Kim Laine, and Rachel Player. "Simple encrypted arithmetic library-SEAL v2. 1."Financial Cryptography and Data Security: FC2017 International Workshops, WAHC, BITCOIN, VOTING, WTSC, and TA, Sliema, Malta, April 7, 2017, Revised Selected Papers 21. Springer International Publishing, 2017.
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  4. Chillotti, Ilaria, et al. "Faster fully homomorphic encryption: Bootstrapping in less than 0.1 seconds." Advances in Cryptology-ASIACRYPT 2016: 22nd International Conferenceon the Theory and Application of Cryptology and Information Security, Hanoi, Vietnam, December4-8, 2016, Proceedings, Part I 22. Springer Berlin Heidelberg, 2016.
  5. Chillotti, Ilaria, et al. "TFHE: fast fully homomorphic encryption over the torus." Journal of Cryptology 33.1 (2020): 34-91.
  6. https://cdn.fhe.org/slides/tfhe_deep_dive_ilaria_chillotti.pdf
  7. Klemsa, Jakub. "TFHE Parameter Setup for Effective and Error-Free Neural Network Prediction on Encrypted Data." Intelligent Computing: Proceedings of the 2021 Computing Conference, Volume 3. Springer International Publishing, 2021.
  8. Bergerat, Loris, et al. "Parameter optimization and larger precision for (T) FHE." Journal of Cryptology 36.3 (2023): 28.
  9. https://github.com/malb/lattice-estimator/