완전동형암호로 암호화된 데이터에 적합한 산술 가산기의 구현 및 성능향상에 관한 연구

Vol. 27, No. 3, pp. 413-426, 6월. 2017
10.13089/JKIISC.2017.27.3.413, Full Text:
Keywords: Fully homomorphic encryption, Adder, Operations Over Encrypted Data, Applied Cryptography, Security
Abstract

본 연구에서는 완전동형암호로 암호화된 데이터에 적용할 수 있는 가산기 및 다수개의 데이터를 가산할 때 적용할 수 있는 성능이 향상된 가산 방법을 제안한다. 제안 산술 가산기는 기존의 하드웨어 기반의 산술 가산기 중 최적 회로단계(level)를 가지는 Kogge-Stone Adder 방법을 기반으로 하며, 완전동형암호가 제공하는 암호학적 SIMD(Single Instruction for Multiple Data) 기법을 적용하기에 적합하게 설계되었다. 제안한 다수 가산 방법은 완벽한 가산 결과를 보장하는 Kogge-Stone Adder를 반복적으로 사용하여 다수개의 데이터를 가산하지 않고, 3개 이상의 수를 더해야 할 경우, Full-Adder를 이용하여 3개의 수를 최종 C(Carry-out)과 논리합의 결과인 S(Sum) 의 두 개로 줄인다. 이러한 과정을 반복하여 최종적으로 두 개의 수를 더할 경우에만 Kogge-Stone Adder를 사용하여 가산하는 방법이다. 제안 방법은 더하고자 하는 데이터의 개수가 많아질수록 성능이 비약적으로 향상되었고, 이를 실험을 통해 검증한다.

Statistics
Show / Hide Statistics

Statistics (Cumulative Counts from December 1st, 2017)
Multiple requests among the same browser session are counted as one view.
If you mouse over a chart, the values of data points will be shown.


Cite this article
[IEEE Style]
K. Seo, P. Kim and Y. Lee, "Implementation and Performance Enhancement of Arithmetic Adder for Fully Homomorphic Encrypted Data," Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, vol. 27, no. 3, pp. 413-426, 2017. DOI: 10.13089/JKIISC.2017.27.3.413.

[ACM Style]
Kyongjin Seo, Pyong Kim, and Younho Lee. 2017. Implementation and Performance Enhancement of Arithmetic Adder for Fully Homomorphic Encrypted Data. Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, 27, 3, (2017), 413-426. DOI: 10.13089/JKIISC.2017.27.3.413.