Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Επιτάχυνση σχημάτων πλήρους ομομορφικής κρυπτογράφησης σε αναδιατασσόμενη λογική

Agoritsis Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Αυτή η εργασία διερευνά τη δυνατότητα χρήσης Αναδιατασσόμενης Λογικής (FPGA) για την επιτάχυνση της Πλήρους Ομομορφικής Κρυπτογράφησης (FHE), εστιάζοντας στη βιβλιοθήκη OpenFHE. Μετά από μια software profiling διαδικασία, η εργασία επικεντρώνεται στο Number Theoretic Transform (NTT) ως κύριο στόχο επιτάχυνσης και διερευνά την υφιστάμενη βιβλιογραφία για υπάρχουσες τεχνικές βελτιστοποίησης. Ως πλατφόρμα υλοποίησης επιλέγεται η FPGA κάρτα Xilinx Alveo U50. Η μελέτη δείχνει τον τρόπο με τον οποίο η υλοποίηση ενός αλγορίθμου στην κάρτα Alveo U50 μπορεί να ενσωματωθεί στο περιβάλλον της OpenFHE. Παρόλο που δεν παρουσιάζεται μια νέα μέθοδος επιτάχυνσης, η εργασία επικεντρώνεται κυρίως στην ενσωμάτωση μιας εφαρμογής που αναπτύχθηκε στο περιβάλλον του Xilinx Vitis IDE με τη βιβλιοθήκη OpenFHE. Στα πλαίσια της εργασίας παρέχεται μια πλήρως λειτουργική υλοποίηση του ΝΤΤ που είναι ισοδύναμη με την υπάρχουσα υλοποίηση του NTT από την OpenFHE. Η υλοποίηση γίνεται σε High-Level Synthesis (HLS) και περιλαμβάνει έναν in-place ευθύ NTT μετασχηματισμό, ο οποίος χρησιμοποιεί την πεταλούδα των Cooley και Tukey, καθώς και την βελτιστοποίηση του modular multiplication από τον D. Harvey. Η παρούσα εργασία αποτελεί τον πρώτο επιταχυντή σε αναδιατασσόμενη λογική για την OpenFHE, που εγκαθίσταται σε μια Xilinx FPGA, υποστηρίζει NTT μεγέθους έως και 2^18, χωρίς επαναπρογραμματισμό της FPGA και ενσωματώνεται απρόσκοπτα στο περιβάλλον της βιβλιοθήκης. Αν και δεν καταφέρνει να επιταχύνει τη βιβλιοθήκη, θέτει τη βάση για μελλοντικές προσπάθειες επιτάχυνσης. Τέλος, η εργασία ολοκληρώνεται με την πρόταση ιδεών βελτιστοποίησης και κατευθύνσεων για μελλοντικές εργασίες.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες