【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高效率计算方法及系统，尤其是一种适于同态加密隐私计算的高效率计算方法及系统。
技术介绍
1、数据成为生产要素之后，数据（特别是隐私数据）的安全成为当今社会急需解决的问题。隐私计算（privacy compute 或privacy computing）就是研究在保护数据本身不对外泄露的前提下，实现对数据的计算，达到对数据“可用、不可见”的目的；在充分保护数据和隐私安全的前提下，同时实现数据价值的转化和释放。
2、同态加密（homomorphic encryphtion，he）是隐私计算的一条技术路线，是一种在加密状态下支持执行基本计算操作的算法（如加法和乘法），可在不泄露敏感信息的前提下完成对密文的处理任务。同态加密包括全同态加密和半同态加密，其中，全同态加密（fullyhomomorphic encryption, fhe）：支持对密文进行任意形式的计算；半同态加密（swhe，somewhat homomorphic encryption）：支持对密文进行部分形式的计算，例如仅支持加法、仅支持乘法或支持有限次加法和乘法。
3、全同态加密允许对加密后的数据进行计算，无需将加密后的数据解密出明文，从而保证了敏感信息不泄露的问题，但是存在一些挑战和限制，如计算效率较低和加密数据增大等问题。
4、实际工程中，为了有效解决上述全同态加密时存在的问题，通常采用fpga加速卡进行加速。fpga加速卡是一款基于特定总线架构的高性能算法加速卡，它将高性能的fpga作为运算节点。fpga（fie
5、目前，采用fpga加速同态加密计算时，仍存在如下性能相关的问题：
6、1）、单次运行时，存在较大的通信开销，并且通信时延可能远远大于计算时延。
7、2）、硬件fpga处理具有并行处理优势，但单次零散的处理，硬件的并行优势没有得到充分体现。
8、因此，基于fpga加速卡提高同态加密隐私计算的能力是目前急需解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适于同态加密隐私计算的高效率计算方法及系统，其能有效提高同态加密隐私计算的效率。
2、按照本专利技术提供的技术方案，一种适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，所述高效率计算方法包括：
3、提供具有同态加密库的服务器，并配置与所述服务器适配连接的隐私计算加速卡，
4、在服务器内，响应一个或多个来自app应用发起的同态加密库调用请求，其中，
5、至少一个同态加密库调用请求包括加速算子api调用请求时，服务器响应所述加速算子api调用请求时，生成与加速算子api调用请求相对应的加速算子api调用响应信息，并调配隐私计算加速卡执行计算加速，其中，
6、执行加速计算时，服务器将待计算加速的加速计算请求数据进行数据封装，并将数据封装生成的加速计算请求数据包发送至隐私计算加速卡，其中，加速计算请求数据基于加速算子api调用请求以及加速算子api调用响应信息生成；
7、对接收的任一加速计算请求数据包，隐私计算加速卡对所述加速计算请求数据包进行解析，以在解析后得到待计算加速的加速计算请求数据；
8、当得到待计算加速的加速计算请求数据的数量不少于2个时，隐私计算加速卡对解析生成的加速计算请求数据并行进行目标算子加速运算，并将经目标算子加速运算生成的目标运算结果数据传输至服务器中对应的app应用，其中，目标运算结果数据与加速计算请求数据一一对应。
9、对服务器内的同态加密库，所述同态加密库内存储若干加速算子api；
10、当同态加密库调用请求包括加速算子api调用请求时，调用同态加密库内对应的加速算子api，并生成对应的加速算子api调用响应信息，其中，
11、对加速算子api调用请求，至少包括请求数据、请求源id、请求目的id、请求消息序列号以及请求命令类型；
12、服务器响应一个加速算子api调用请求时，基于加速算子api调用请求内的请求命令类型，在同态加密库内提取与所述请求命令类型对应的加速算子api，并生成加速算子api调用响应信息，其中，所述加速算子api调用响应信息包括与所述加速算子api调用请求对应的同态加密运算参数；
13、基于加速算子api调用请求以及加速算子api调用响应信息，生成加速计算请求数据，
14、对任一加速计算请求数据进行数据封装时，将所述加速计算请求数据对应的加速算子api调用请求以及加速算子api调用响应信息组装，以在组装后将所述加速计算请求数据封装在对应的加速计算请求数据包内。
15、对任一加速计算请求数据包，包括数据包头部区、数据包参数区以及数据包数据区，其中，
16、将加速算子api调用请求内的请求源id、请求目的id以及请求消息序列号封装在数据包头部区，将加速算子api调用响应信息内的同态加密运算参数封装在数据包参数区，将基于加速计算请求数据生成的待加速计算的计算数据封装在数据包数据区；
17、当加速计算请求数据包内包括多个加速计算请求数据时，所有加速计算请求数据对应的同态加密运算参数属于同一类别。
18、服务器内配置一消息处理线程，并利用所配置的消息处理线程将数据封装前的加速计算请求数据执行消息组队操作，其中，
19、执行消息组队操作时，消息处理线程将加速计算请求数据依次解析与入队处理，以在入队处理后得到加速计算请求队列；
20、对加速计算请求队列内的加速计算请求数据，在数据封装前，将所述加速计算请求数据依次执行出队操作。
21、在服务器内还配置一接口处理线程，其中，
22、利用接口处理线程将加速计算请求队列内的加速计算请求数据执行出队操作，其中，对执行出队操作后的加速计算请求数据，按预设封装配置对加速计算请求数据进行数据封装，并在数据封装后生成加速计算请求数据包；
23、利用所述接口处理线程将加速计算请求数据包发送至隐私计算加速卡。
24、在服务器内，基于内存共享方式配置加速计算请求数据向接口处理线程传递，其中，
25、对进入消息处理线程的加速算子api调用请求以及对应的加速算子api调用响应信息，配置指向对应的全局变量；
26、将加速计算请求数据执行消息组队操作时，利用空链表内的一个入队标记元素对所述加速计算请求数据进行标记；
27、利用接口处理线程内进行数据封装时，先将加速计算请求队列内的加速计算请求数据依次逐个出队，其中，
28、将一加速计算请求数据出队的同时，基于所述加速计算请求数据对应的入队标记元素索引对应的全局变量，且在索引得到全局变量后，将所对应的入队标记元素释放；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，所述高效率计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，对服务器内的同态加密库，所述同态加密库内存储若干加速算子API；
3.根据权利要求2所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，对任一加速计算请求数据包，包括数据包头部区、数据包参数区以及数据包数据区，其中，
4.根据权利要求2所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，服务器内配置一消息处理线程，并利用所配置的消息处理线程将数据封装前的加速计算请求数据执行消息组队操作，其中，
5.根据权利要求4所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，在服务器内还配置一接口处理线程，其中，
6.根据权利要求5所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，在服务器内，基于内存共享方式配置加速计算请求数据向接口处理线程传递，其中，
7.根据权利要求1所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，隐私计算加速卡将生成的一个或多个目
8.根据权利要求1至7任一项所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，所述隐私计算加速卡为FPGA卡，其中，
9.根据权利要求8所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，调度中心内设置加速计算状态机，其中，
10.一种适于同态加密隐私计算的高效率计算系统，其特征是，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，所述高效率计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，对服务器内的同态加密库，所述同态加密库内存储若干加速算子api；
3.根据权利要求2所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，对任一加速计算请求数据包，包括数据包头部区、数据包参数区以及数据包数据区，其中，
4.根据权利要求2所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，服务器内配置一消息处理线程，并利用所配置的消息处理线程将数据封装前的加速计算请求数据执行消息组队操作，其中，
5.根据权利要求4所述的适于同态加密隐私计算的高效率计算方法，其特征是，在服务器内还配置一...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗之丹，郝沁汾，
申请(专利权)人：无锡芯光互连技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。