與Somewhat Homomorphic Encryption相比,使用Leveled Homomorphic Encryption有什麼優勢?
在 SHE上使用LHE有什麼意義嗎?
據我了解,SHE 就像 LHE 的擴展版本,唯一的區別是您限制了可以評估的電路深度。因此,我想知道哪個更好用,因為它們似乎是一樣的。
限制電路深度有什麼影響?這對我來說沒有多大意義。
我會看一下Brakerski 的調查,以闡明 LFHE 和 SHE 之間的確切區別。
在調查中它說
水平 FHE
$$ … $$指的是允許任何深度界限的 FHE 方案家族 $ d $ ,生成支持深度評估的 FHE 方案實例 $ d $ 電路。
並且
在有關 FHE 的早期工作中,術語**有點同態加密 (SHE)**用於表示具有同態能力的方案針對受限函式類別(深度有界)。這兩個術語有時可以互換使用,但在最初的 SHE 方案中
$$ Gen09b, Gen09a $$該方案的參數呈指數增長 $ d $ .
因此,即使它們都接受受限的電路系列,我們看到使用 LFHE 您可以提前“計劃”要計算哪種類型的函式(即達到什麼深度),然後您可以獲得該系列的 FHE ,而對於 SHE,這個深度界限更“普遍”,因為它不能很好地隨深度縮放,因此你不得不保持相對較低的深度(但如果這個深度你仍然可以使用自舉足夠大)。
請注意,LFHE 實際上在實踐中是有意義的:您可能會在考慮到某些特定應用的情況下使用 FHE 方案,在這種情況下,您可以找到適合您功能的合適 LFHE 方案。
因為據我了解,SHE 就像 LHE 的擴展版本
不幸的是,您的理解是不正確的。
限制電路深度有什麼影響?這對我來說似乎沒有多大意義。
我不確定你是否明白這一點,但 SHE 方案施加的限制不是故意的,作者沒有提出具有這種限制的同態方案,因為他們雖然這樣更好,但它恰好是人們唯一的方式當時就知道如何構造同態加密方案。
因此,只需強調水平方案和同態方案之間的一些差異:
壓扁解密電路
有點同態加密方案是可以同態執行兩個操作(基本上是加法和乘法)的方案,但它們的數量有限,但重要的一點是你不能通過選擇新參數來增加這個限制。也就是說,如果一個方案在某種程度上是同態的,那麼它可以評估的電路深度有一個內在的限制,通常, $ O(\log \lambda) $ .
正是由於這個限制,第一個 SHE 方案為了引導而“壓縮”了解密函式,即他們發布了一些關於密鑰的輔助資訊,以便我們減少解密電路的深度來滿足這一點 $ O(\log \lambda) $ 限制。例如,請查看Dijk、Gentry 等人的本文第 6.1 節。
在 Leveled 同態加密方案中,對於任何 $ L $ ,您可以選擇參數以評估深度電路 $ L $ . 因此,您不再需要壓縮解密電路,因為現在,要引導,您只需設置參數以支持深度 $ L $ 略大於解密深度。這是一個優勢,因為這意味著您不需要發布有關密鑰的資訊,因此您的安全假設更少。此外,公鑰大小會減小,因為您公開的內容更少。
使用沒有自舉的方案
LHE 更靈活,因為您可以使用它們而無需針對某些應用程序進行引導。我的意思是,假設您有一個應用程序,您只需要對電路進行深度評估 $ \lambda\log \lambda $ . 如果您使用 SHE,那麼無論如何您都需要引導,可能在一些操作序列之後執行引導過程幾次,但這非常昂貴!使用 LHE,您可以設置 $ L = \lambda \log \lambda $ ,那麼你不需要引導,也許(取決於方案),評估可以更快。