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👥 作者: Adiwena Putra, Cuong Manh Duong, Anh Quang Pham, Joo-Young Kim

零知识证明(ZKP)允许证明者在不泄露私有数据的情况下向验证者证明计算正确性,兼顾隐私与可验证性。然而,证明生成过程计算密集,主要涉及多项式(POLY)和椭圆曲线(EC)运算。这两类工作负载对硬件加速提出两个关键挑战:高效支持多种大精度模乘运算,以及在动态切换的 POLY 和 EC 阶段之间保持高利用率。现有可重构加速器仅部分解决这些问题,在精度可扩展性、算法灵活性和资源效率方面仍有限。为克服这些局限,本文提出 ZK-Flex,一个灵活可扩展的软硬件协同设计框架。软件层包含 POLY 和 EC 优化器,通过硬件和工作负载感知的算法选择减少计算量;硬件层集成 TCore(基于 Toom-Cook 的多精度核),配备灵活的网络互连和链表内存机制,在有限内存容量下提高并行度。在代表性 ZKP 基准测试中,ZK-Flex 相比现有技术实现 5 到 11 倍加速,面积效率提升高达 3.8 倍,为高性能可重构 ZKP 加速奠定新基础。

💡 推荐理由: ZKP 加速将推动隐私保护技术在区块链、身份认证、数据共享等场景的落地,提升安全方案的实际性能与可用性。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Sarabjeet Singh, Shreyas Singh, Sumanth Gudaparthi, Xiong Fan, Rajeev Balasubramonian

该论文提出了Hyena,一个针对同态加密(HE)推理的硬件/软件协同优化框架。同态加密允许在加密数据上进行计算,但计算开销巨大,是实际部署的主要障碍。Hyena采用混合HE与多方计算(MPC)方案,相比纯全同态加密(FHE)更实用。论文从三个层面提出创新:一是新的数据打包技术,减少数据移动;二是新的数据流,增加数据复用并减少昂贵的HE操作(如旋转、密钥切换、NTT转换);三是在一个平衡的流水线架构上评估Hyena,该架构高效处理上述原语。实验结果表明,与广泛使用的Channel-packing相比,Hyena实现了38倍的性能提升和162倍的能耗降低,在163 mm²的加速器上以16.75 W功耗实现了11.4 ms的ResNet20推理端到端延迟。该工作主要面向硬件架构和隐私计算研究人员,展示了通过创新的打包和数据流设计,可以显著降低HE推理的开销。

💡 推荐理由: 同态加密是保护云端AI推理数据隐私的关键技术,但计算瓶颈严重限制了其实用性。Hyena通过协同设计打包、数据流和硬件架构,大幅提升了性能,为隐私保护机器学习落地提供了重要方向。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)