同态加密FPGA加速器

参数自适应 内存高效

通过自适应内存层级和微架构设计，在多种FPGA上为不同同态加密参数快速生成高性能加速器，核心操作延迟显著降低。

Yilan, Zhu · Honghui, You · Zhang, Wei · Jiming, Xu · Lou, Qian · Yan, Shoumeng · 鞠雷

IEEE Transactions on Computers 2025

参数信息

NTT操作加速比

1.50 ×

Rotation操作加速比

1.16 ×

技术优势

自动生成加速器代码

内存感知性能模型自动探索设计空间，为不同密码参数和FPGA器件生成灵活、高性能的加速器代码。

内存带宽利用更充分

微架构设计优化了各流水线执行阶段的数据访问模式，显著提高内存带宽利用率。

支持多样化FPGA平台

框架在不同密码参数下、广泛范围的FPGA器件上生成了灵活且高性能的加速器代码。

应用场景

• 同态加密加速：为同态加密应用提供高性能硬件加速，降低计算延迟。
• 隐私保护计算：在没有可信硬件的情况下，直接在加密数据上完成计算。
• FPGA硬件加速：借助FPGA可重构性，灵活适配不同算法需求和资源约束。
• 密码工程：为密码原语的高效实现提供自动化设计流程和微架构优化。