Homomorphic-Encryption

FHE 輸出的最短密文大小是多少?

  • February 19, 2019

假設我們使用批處理和模數切換技術來減少全同態加密 (FHE) 中密文的大小。

問題:最有效的全同態加密輸出的最短密文比特大小是多少?


備註:我知道有不同的 FHE 方案。我想看看我們可以從輸出最短密文的高效 FHE 中獲得的最短密文是什麼(即使使用上述技術)。

這取決於您是要加密單個位還是多個位。

如果你想加密一個比特,我認為(免責聲明:我可能會遺漏其他方案)最短的密文是由本文的基於 TLWE 的 FHE 實現的(另請參見它所基於的這篇論文)。根據他們的說法,密文擴展“只有”10000 位(即加密一位需要10000 位)。這是因為它們可以簡單地使用類似 LWE 的密文,然後在需要時將它們轉換為 GSW 密文(支持完全同態操作)。

但是,如果您想加密多個位,那麼任何 FHE 方案都可以實現最佳速率 $ 1+o(1) $ 使用標準混合加密: $ n $ 位明文 $ m_1, \cdots, m_n $ 是 $ (\mathsf{FHE}(K), \mathsf{SymEnc}_K(m_1, \cdots m_n)) $ , 在哪裡 $ \mathsf{SymEnc}_K $ 是帶有密鑰的密鑰加密方案 $ K $ . 要在此密文上同態地評估函式,只需先同態地應用以下電路 $ C $ 至 $ \mathsf{FHE}(K) $ : $ C $ 有 $ E = \mathsf{SymEnc}_K(m_1, \cdots m_n) $ 在其描述和輸入中硬編碼 $ K $ ,它輸出 $ \mathsf{SymDec}_K(E) $ . 因此,此步驟為您提供 $ \mathsf{FHE}(C(K)) = \mathsf{FHE}(\mathsf{SymDec}_K(E)) = \mathsf{FHE}(m_1, \cdots m_n) $ ,然後您可以從中評估您選擇的任何功能。密文大小為 $ n + O(\lambda) $ , 在哪裡 $ \lambda $ 是一個安全參數,假設 $ \mathsf{SymEnc}_K $ 有率 $ 1+o(1) $ (每個現代對稱加密方案都是這種情況,例如 AES)。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/67403