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Dissertação

Accelerating Fully-Homomorphic Encryption on RISC-V vector processors EVALUATED

Detalhes: O aumento alarmante da informação a ser processada na Internet potência uma maior preocupação relacionada com quem tem acesso a esta informação. As declarações de privacidade de dados são normalmente utiizadas para abordar este assunto, no entanto não garantem privacidade total. Atualmente, para a informação ser processada é necessário estar desencriptada, possivelmente expondo dados sensíveis a terceiros. A Encriptação Totalmente Homomoórfica (ETH) seria uma viragem importante deste paradigma, permindo operar sobre dados encriptados. A utilização de implementações ETH é limitada por involver operações significativamente lentas e a elevada utilização de recursos computacionais. O objectivo desta tese é acelerar o esquema de encriptação (Brakerski/Fan-Vercauteren) BFV sobre a arquitectura RISC-V. O trabalho começa por identificar as instruções com maior relevância na execução total do programa de referência. As optimisações utilizam a capacidade do RISC-V de fusão de instruções por microarquitectura, mas em primeiro lugar a vetorização tirando partido da nova extensão vetorial. Os resultados experimentais foram inferiores ao estimado, a estratégia de fusão de instruções obteve um aceleramento de cerca de 1.2x, enquanto a vetorização não obteve praticamente melhoramento, apesar de ser prevista uma optimisação teórica de 8x. As possiveis justificações para os resultados menos favoráveis podem ir desde as medições até ás tecniqcas de optimisação, podendo ainda, estar relacionadas com a compilação. Os resulados desapontantes não devem desencorajar a continuação da investigação no sentido deste trabalho uma vez que ainda existem vários caminhos a explorar de formar a tentar obter melhores resultados.
Keywords: Encriptação Totalmente Homomórfica, BFV, RISC-V, Extensão Vetorial, Aceleração

Discussão: novembro 18, 2022, 16:0