同态加密(HE)可直接在加密数据上执行计算任务的隐私保护技术。HE云服务提供商可以在不查看高度敏感数据的情况下计算数据(即支持安全远程计算)“可用不可看”)。然而,尽管它很有吸引力,但性能和可编程的挑战仍然是HE主要障碍被广泛使用。
要实现HE实时将未加密的纯文本代码库转换为加密代码换为加密代码的编译器。Facebook、开发纽约大学和斯坦福大学的研究人员Porcupine(https://arxiv.org/pdf/2101.07841.pdf),这是一种HE的“合成编译器”,开发团队声称,它的速度比启发式驱动和完全手动优化的代码高51%。
研究人员解释说,在纯文本代码示例中,Porcupine会合成执行相同的计算HE代码。在内部,Porcupine使用称为Quill指令噪声、等待时间、行为和HE建模程序语义。Quill使Porcupine可以推理和搜索可验证的HE内核,同时最大限度地减少代码的延迟和噪声积累。结果是一套可以自动化和优化纯文本的套件HE代码的映射和调度。
在实验中,研究人员使用一系列图像处理和线性代数程序Porcupine评估。据研究人员介绍,对于小程序,Porcupine能找到与人工书写基线相同的优化实现。在更大、更复杂的程序中,Porcupine可发现分解优化,甚至涉及可分离过滤器的特定应用优化。
研究人员写道:“结果证明了我们基于综合编译方法的有效性和普遍性,进一步激发了自动推理HE提高性能和生产率。Porcupine提取正确的构建HE为了使应用程序设计师能够专注于其他设计注意事项,计算细节。”
对HE许多初创许多初创公司将其引入生产系统。总部位于新泽西州纽瓦克Duality Technologies最近从英特尔的一个风险投资部门获得了资金,并将其投资HE平台推向“无数”企业(特别是受控行业的企业)的隐私保护解决方案。银行可以在各机构之间进行金融犯罪调查,企业的销售策略也可以这样做,科学家可以利用它与相关病历的研究合作。
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