共享掩码：TFHE在打包消息上的自举
作者
Loris Bergerat（法国巴黎Zama；卡昂诺曼底大学、ENSICAEN、CNRS、诺曼底大学、GREYC UMR 6072）
Charlotte Bonte（法国巴黎Zama）
Benjamin R. Curtis（法国巴黎Zama）
Jean-Baptiste Orfila（法国巴黎Zama）
Pascal Paillier（法国巴黎Zama）
Samuel Tap（法国巴黎Zama）
DOI
https://doi.org/10.46586/tches.v2025.i4.925-971
关键词
全同态加密，TFHE，自举
摘要
全同态加密（FHE）方案在加密过程中通常会出现显著的数据扩展，导致同态评估时的计算成本和内存需求较明文操作大幅增加。本研究基于先前在矩阵LWE假设下利用矩阵秘密减少密文扩展的方法，特别关注一种称为共享掩码（CM）密文的格式。该格式包含共享掩码和多个消息体，每个消息体使用相同的随机掩码加密不同消息。我们证明所有已知的FHEW/TFHE类密文变体和操作都能自然扩展到这种CM格式。基准测试显示了利用CM结构分摊操作的潜力，能显著降低开销。例如在布尔场景下，打包8条消息时性能提升高达51%。除密文压缩和分摊评估外，CM格式还能推广多个核心TFHE操作：支持在单个CM密文中对不同加密消息应用不同查找表，以及对同一CM密文中加密的消息进行私有线性运算。
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发布信息
- 发布日期：2025年9月5日
- 卷期：2025年第4卷
- 栏目：文章
许可
版权所有 ©️ 2025 Loris Bergerat, Charlotte Bonte, Benjamin R. Curtis, Jean-Baptiste Orfila, Pascal Paillier, Samuel Tap
本作品采用知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。
引用格式
Bergerat, L., Bonte, C., Curtis, B. R., Orfila, J.-B., Paillier, P., & Tap, S. (2025). Sharing the Mask: TFHE Bootstrapping on Packed Messages. IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, 2025(4), 925-971. https://doi.org/10.46586/tches.v2025.i4.925-971
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