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논문KCI 등재

정수 기반 일괄 동형 암호 응용의 구현 및 성능 비교

Implementation and performance comparison of batch homomorphic encryption applications over the integers

이문규|임종혁
한국차세대컴퓨팅학회 (KINGComputing)|2015.12|한국차세대컴퓨팅학회 논문지 (The Journal of Korean Institute of Next Generation Computing)|제11권 제6호|pp. 19-28

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AES병렬 컴퓨팅일괄 완전 동형 암호중국인의 나머지 정리batch fully homomorphic encryptionparallel computingChinese remainder theorem
주제분류컴퓨터학

초록

동형 암호는 암호화된 상태의 데이터를 이용해 연산을 수행할 수 있는 암호화 방법으로, 클라우드 서비스 등 원격서버에 데이터를 저장하고 사용하는 경우에 있어 프라이버시 문제를 해결하는 수단으로 최근 활발하게 연구되고 있다. 최근까지는 완전 동형 암호의 경우 큰 암호문에 한 비트 평문 밖에 저장할 수 없어 동형 암호의 실용성 문제가제기되었으나, 하나의 암호문에 여러 평문을 저장하는 일괄 완전 동형 암호가 Eurocrypt 2013에서 Cheon 등에의해 제시되었다. 본 논문에서는 이러한 일괄 완전 동형 암호 및 이의 응용을 직접 구현하고 성능을 평가하였으며, 추가적으로 멀티코어 환경에서의 병렬처리에 따른 최적화 가능성을 확인하였다.

Abstract

Homomorphic encryption is an encryption scheme where operations are performed over encrypted data. An extensive research on homomorphic encryption has been done to solve the privacy issue in the applications such as cloud computing services that store critical data on remote servers. Until recently, a ciphertext of fully homomorphic encryption was able to deal with only a single plaintext bit, which was an issue from a practical viewpoint. However, in Eurocrypt 2013, Cheon et al. proposed a batch fully homomorphic encryption scheme that encrypts multiple plaintext bits in a single ciphertext. In this paper, we implement this batch fully homomorphic encryption scheme and its application and estimate the performance. In addition, we implemented this scheme on a multi-core environment to verify the effect of a parallel optimization.

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