Using Level Homomorphic Encryption in a Client-Server Setup to Evaluate an Artificial Neural Network on Encrypted Inputs
JP7874820B2Active Publication Date: 2026-06-17NEC CORP
Patent Information
- Authority / Receiving Office
- JP · JP
- Patent Type
- Patents
- Current Assignee / Owner
- NEC CORP
- Filing Date
- 2022-04-08
- Publication Date
- 2026-06-17
AI Technical Summary
Benefits of technology
【0011】 本発明は、復号鍵の所有者がその平文値を学習せずに、暗号文の雑音を低減させることを可能にするためのランダム性ベースのブラインド化態様を用いて暗号文リフレッシングを拡張する暗号文リフレッシュ技法を提案する。より具体的には、本発明は、入力がクライアントに対してプライベートであり、ネットワークパラメータがサーバに対してプライベートであるクライアント-サーバアプリケーションシナリオにおいて、レベル準同型暗号化(LHE)を使用して、暗号化入力に対して複雑な計算演算、たとえば、ディープ人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いた分類、を実行することを可能にする。上記で説明したように、ANNアプリケーションにLHEを使用する最新技法は、高い計算オーバーヘッドを招くか、または狭いネットワークのみに対応し得るかのいずれかである。今回の発明は、暗号文リフレッシュ演算が中間計算に関する情報を何も漏らさないことを確実にしながら、ディープネットワークの使用と高いオーバーヘッドを伴わない任意の深さの関数計算とを可能にするレベル準同型暗号化を使用する、新規性のある対話型ブートストラッピングを導入する。ブートストラッピングを伴わないレベル準同型暗号化方式を使用することは、計算され得る関数の乗法深さ(たとえば、ANNの深さ)を制限することになるか、または準同型演算の複雑性(すなわち、サーバにおける実行時間)を高めることになるかのいずれかであることに留意されたい。
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Abstract
A computer-implemented method is provided for performing at least one computation operation on an encrypted input by at least one processor of a server in a client-server setting, where parameters of the computation operation are private to the server and the input is private to the client. According to an embodiment, the method includes receiving, by the server, a ciphertext c of a level homomorphic encryption (LHE) scheme as an encryption input, homomorphically adding randomness to the ciphertext c and sending the resulting ciphertext b to the client, receiving a refresh ciphertext b' obtained by the client in a ciphertext refresh procedure including decrypting and re-encrypting the ciphertext b, homomorphically removing the previously added randomness from the received refresh ciphertext b' to obtain a refresh ciphertext c', and performing at least one computation operation on the refresh ciphertext c'.
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