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密文矩阵乘法

发布时间:2024-03-26 | 发布人:生物计算安全管理员

矩阵运算应用广泛,但密文计算效率低,是热点研究问题:

      1. UCSD、Seoul National University

      2. Microsoft、IBM、蚂蚁

      3. 大都考虑方阵运算,缺乏灵活性

效率仍有改进空间

      1. 我们考虑了两种情形的加速

      2. 明文-密文矩阵乘法

      3. 密文-密文矩阵乘法

 

                           明文-密文矩阵编码方法

 

Method

#Ctxt

#CMul

#Rot

Mult. depth

Halevi-Shoup

m

mn

2m√n

1" CMult"

Jiang et al.

1

2d

d+2√d

2" CMul"

Ours

1

2n-1

3√n

1" CMul"

 

 

 

 

 

 

 

              (n,n, m)  明-密矩阵乘法;d=max(n, m)

 

贝叶斯分类/Iris

密文计算时间

总时间

样本平均时间

JKLS

177.42

180.50

6.02

Ours

60.75

64.32

2.14

 

 

 

 

 

 

有益效果:

      1. 密文旋转次数由 O(n) 降为 O(√n)

      2. 运算效率提升约 3 倍

 

-> 推广到任意阶数的矩阵乘法

 

Method

#Ctxt

#Mul

#CMul

#Rot

Mult. depth

Halevi-Shoup

d

d√d

0

2d√d

1" Mult"

Jiang et al.

1

d

5d

3d+5√d

1" Mult +" 2" CMul"

Ours

1

m

0

2m

1" Mult "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

优点:

    1. 最优密文旋转次数+最优乘法深度

    2. 支持任意规模矩阵

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