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講演抄録/キーワード
講演名 2021-05-19 15:00
[招待講演]Efficiency and Accuracy Improvements of Secure Floating-Point Addition over Secret Sharing (from IWSEC 2020)
佐々木康太東大)・縫田光司九大ISEC2021-8
抄録 (和) 秘密計算において,多くの応用先で浮動小数点数に対する演算が必要であるが,これらは基本的に複雑である.特に,浮動小数点数の加算は最も基本的な演算であるにもかかわらず,秘密分散に基づく秘密計算では多くの通信ラウンド数が必要である.本研究では,秘密分散に基づき,浮動小数点数の加算を(単精度,倍精度ともに)13ラウンドで行う2パーティープロトコルを提案した.これは,浮動小数点数の加算のマイルストーンである,NDSS 2013におけるAliasgariらの研究における通信ラウンド数(単精度においては34ラウンド,倍精度においては36ラウンド)に比べてはるかに少ない通信ラウンド数であり,また,最先端の研究におけるいずれのプロトコルよりも少ない通信ラウンド数である.また,既存の秘密分散に基づく浮動小数点数の加算プロトコルは,すべてIEEE 754 規格の丸めモードである “roundTowardZero” に基づいているのに対し,本研究では同規格の丸めモードである “roundTiesToEven” に基づく浮動小数点数の加算を初めて実現するプロトコルも提案した.このプロトコルにより,“roundTiesToEven” に基づく浮動小数点数の加算を15ラウンドで行うことが可能である.さらに,本研究では,後者のプロトコルの精度保証付き数値計算への応用について,簡単な例を挙げて議論する. 
(英) In secure multiparty computation (MPC), floating-point numbers should be handled in many potential applications, but these are basically expensive. In particular, for MPC based on secret sharing (SS), the floating-point addition takes many communication rounds though the addition is the most fundamental operation. In this paper, we propose an SS-based two-party protocol for floating-point addition with 13 rounds (for single/double precision numbers), which is much fewer than the milestone work of Aliasgari et al. in NDSS 2013 (34 and 36 rounds, respectively) and also fewer than the state of the art in the literature. Moreover, in contrast to the existing SS-based protocols which are all based on “roundTowardZero” rounding mode in the IEEE 754 standard, we propose another protocol with 15 rounds which is the first result realizing more accurate “roundTiesToEven” rounding mode. We also discuss possible applications of the latter protocol to secure Validated Numerics (a.k.a. Rigorous Computation) by implementing a simple example.
キーワード (和) 秘密計算 / 浮動小数点数 / 秘密分散 / / / / /  
(英) secure multiparty computation / floating-point numbers / secret sharing / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 121, no. 22, ISEC2021-8, pp. 33-33, 2021年5月.
資料番号 ISEC2021-8 
発行日 2021-05-12 (ISEC) 
ISSN Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード ISEC2021-8

研究会情報
研究会 ISEC  
開催期間 2021-05-19 - 2021-05-19 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ISEC 
会議コード 2021-05-ISEC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) Efficiency and Accuracy Improvements of Secure Floating-Point Addition over Secret Sharing (from IWSEC 2020) 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Efficiency and Accuracy Improvements of Secure Floating-Point Addition over Secret Sharing (from IWSEC 2020) 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 秘密計算 / secure multiparty computation  
キーワード(2)(和/英) 浮動小数点数 / floating-point numbers  
キーワード(3)(和/英) 秘密分散 / secret sharing  
キーワード(4)(和/英) /  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 佐々木 康太 / Kota Sasaki / ササキ コウタ
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: The Univ. of Tokyo)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 縫田 光司 / Koji Nuida / ヌイダ コウジ
第2著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2021-05-19 15:00:00 
発表時間 30分 
申込先研究会 ISEC 
資料番号 ISEC2021-8 
巻番号(vol) vol.121 
号番号(no) no.22 
ページ範囲 p.33 
ページ数
発行日 2021-05-12 (ISEC) 


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