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) |
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