Οι ερευνητές προτείνουν το Porcupine, έναν μεταγλωττιστή για ομομορφική κρυπτογραφία

Οι ερευνητές προτείνουν το Porcupine, έναν μεταγλωττιστή για ομομορφική κρυπτογραφία


Η κρυπτογράφηση Homomorphic (HE) είναι μια τεχνολογία διατήρησης της ιδιωτικής ζωής που επιτρέπει στους υπολογιστικούς φόρτους εργασίας να εκτελούνται απευθείας σε κρυπτογραφημένα δεδομένα. Το HE επιτρέπει ασφαλή απομακρυσμένο υπολογισμό, καθώς οι πάροχοι υπηρεσιών cloud μπορούν να επεξεργάζονται δεδομένα χωρίς να εμφανίζουν πολύ ευαίσθητο περιεχόμενο. Όμως, παρά την ελκυστικότητά του, οι προκλήσεις απόδοσης και προγραμματισμού παραμένουν εμπόδιο στην ευρεία υιοθέτηση του Α.Ε.

Η πραγματοποίηση του δυναμικού της HE θα απαιτήσει πιθανώς την ανάπτυξη ενός μεταγλωττιστή ικανού να μεταφράσει μια απλή, μη κρυπτογραφημένη βάση κώδικα σε κρυπτογραφημένο κώδικα εν κινήσει. Σε ένα βήμα προς αυτό, έχουν δημιουργήσει ερευνητές από το Facebook, το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης και το Στάνφορντ Ακανθόχοιρος, ένα “μεταγλωττιστή synthesizer” για HE. Λένε ότι οδηγεί σε επιταχύνσεις έως και 51% σε σχέση με τον ευρετικό, πλήρως βελτιστοποιημένο κώδικα.

Δεδομένης μιας αναφοράς σε έναν κώδικα απλού κειμένου, η Porcupine συνθέτει τον κωδικό HE που εκτελεί τον ίδιο υπολογισμό, εξηγούν οι ερευνητές. Εσωτερικά, το Porcupine μοντελοποιεί τον θόρυβο, τη λανθάνουσα κατάσταση, τη συμπεριφορά και τη σημασιολογία του προγράμματος HE με ένα στοιχείο που ονομάζεται Quill. Το Quill επιτρέπει στον Porcupine να αιτιολογεί και να αναζητά πυρήνες HE που είναι επαληθεύσιμα σωστά, ελαχιστοποιώντας τον λανθάνοντα κώδικα και τη συσσώρευση θορύβου. Το αποτέλεσμα είναι μια σουίτα που αυτοματοποιεί και βελτιστοποιεί τη χαρτογράφηση και τον προγραμματισμό απλού κειμένου σε κώδικα HE.

Στα πειράματα, οι ερευνητές αξιολόγησαν το Porcupine χρησιμοποιώντας μια σειρά προγραμμάτων επεξεργασίας εικόνας και γραμμικών άλγεβρων. Σύμφωνα με τους ερευνητές, για μικρά προγράμματα, το Porcupine κατάφερε να βρει τις ίδιες βελτιστοποιημένες υλοποιήσεις των χειρόγραφων γραμμών βάσης. Και σε μεγαλύτερα, πιο περίπλοκα προγράμματα, η Porcupine ανακάλυψε βελτιστοποιήσεις όπως factoring και ακόμη και βελτιστοποιήσεις για συγκεκριμένες εφαρμογές που περιλαμβάνουν ξεχωριστά φίλτρα.

“Τα αποτελέσματά μας καταδεικνύουν την αποτελεσματικότητα και τη γενικότητα της προσέγγισης συλλογής που βασίζεται στη σύνθεση και δικαιολογούν περαιτέρω τα οφέλη της αυτοματοποιημένης συλλογιστικής στο HE για την απόδοση και την παραγωγικότητα”, έγραψαν οι ερευνητές. “Η Porcupine αφαιρεί τις λεπτομέρειες της δημιουργίας ενός σωστού υπολογισμού HE έτσι ώστε οι σχεδιαστές εφαρμογών να μπορούν να επικεντρωθούν σε άλλα θέματα σχεδιασμού.”

Ο ενθουσιασμός για την ΑΕ έχει γεννήσει μια νεοσύστατη βιοτεχνία που στοχεύει να την φέρει σε συστήματα παραγωγής. Νιούαρκ, με έδρα το Νιου Τζέρσεϋ Τεχνολογίες δυαδικότητας, η οποία πρόσφατα προσέλκυσε χρηματοδότηση από έναν από τους κλάδους επιχειρηματικών κεφαλαίων της Intel, προτείνει την πλατφόρμα HE ως λύση απορρήτου για “πολυάριθμες” επιχειρήσεις, ιδίως εκείνες σε ρυθμιζόμενες βιομηχανίες. Οι τράπεζες μπορούν να διεξάγουν έρευνες σχετικά με το οικονομικό έγκλημα που ενισχύεται από την ιδιωτικότητα μεταξύ των ιδρυμάτων, όπως και οι πωλήσεις της εταιρείας, ενώ οι επιστήμονες μπορούν να το αξιοποιήσουν για να συνεργαστούν σε έρευνα που περιλαμβάνει αρχεία ασθενών.

Αλλά δεν προσφέρει καμία μαγική σφαίρα. Ακόμη και οι πιο προηγμένες τεχνικές μπορούν να υπολογίσουν μόνο πολυωνυμικές συναρτήσεις, ένα μη εκκινητή για τις πολλές λειτουργίες ενεργοποίησης στη μηχανική μάθηση που δεν είναι πολυώνυμα. Επιπλέον, οι λειτουργίες σε κρυπτογραφημένα δεδομένα μπορούν να περιλαμβάνουν μόνο την προσθήκη και τον πολλαπλασιασμό ακεραίων, γεγονός που αποτελεί πρόκληση σε περιπτώσεις όπου οι αλγόριθμοι εκμάθησης απαιτούν υπολογισμούς κινητής υποδιαστολής.

VentureBeat

Η αποστολή της VentureBeat είναι να είναι ένα ψηφιακό τετράγωνο πόλης για τεχνικούς υπεύθυνους λήψης αποφάσεων για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τη μετασχηματιστική τεχνολογία και τις συναλλαγές. Ο ιστότοπός μας παρέχει βασικές πληροφορίες σχετικά με τις τεχνολογίες δεδομένων και τις στρατηγικές για να σας καθοδηγήσει καθώς οδηγείτε τους οργανισμούς σας. Σας προσκαλούμε να γίνετε μέλος της κοινότητάς μας, για πρόσβαση:

  • ενημερωμένες πληροφορίες για θέματα που σας ενδιαφέρουν
  • τα ενημερωτικά δελτία μας
  • Περιεχόμενο περιφραγμένο με κορυφαία σκέψη και μειωμένη πρόσβαση στις πολύτιμες εκδηλώσεις μας, όπως το Change
  • δυνατότητες δικτύωσης και άλλα

Γίνομαι μέλος



[via]