HEBenchmark: 全同态加密测试系统设计与实现 - Xin-Xia, SONG; CHEN, Zhi-Gang; Yan-Hua, LI; 宋新霞; 陈智罡; 李焱华 (Journal of Cryptologic Research, 2020)
随着全同态加密的需求和发展, 学术界和工业界非常关注各种全同态加密库的计算效率. 为了回答全同态加密具体性能问题, 我们提出一个公平科学的比较方法, 将安全等级与电路深度作为两个关键基准点, 在统一这两个基准点的大前提下设置相应的测试方法. 测试方法主要分为3类. 第1类, 在相同的关键基准点的前提下, 对乘法计算效率进行比较; 第2类, 密文计算与相应明文计算比较; 第3类, 通过在标准算法上执行同态计算进行比较, 例如执行机器学习里的逻辑回归算法. 通过这3类测试就能够勾勒出各种全同态加密库的性能. 此外, 我们还设计了研究性测试环节, 例如: 噪音增长测试, 密文大小随参数大小变化测试, 密文打包性能测试等等. 为了直观给出各种性能指标与分析, 我们开发了 Python 接口库, 提供了报表图表生成工具. 该系统 (HEBenchmark) 能够自动化的完成整个测试过程, 并且具有灵活性, 能够将已知的任何全同态加密库加入测试, 便于非专业客户使用. 为全同态加密的实践应用, 提供了一个良好的评估测试工具.