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Erschienen in:

2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Accelerating Lattice Based Proxy Re-encryption Schemes on GPUs

verfasst von : Gyana Sahu, Kurt Rohloff

Erschienen in: Cryptology and Network Security

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Proxy Re-Encryption (PRE) is an indispensable tool in many public-key cryptographic schemes that enables users to delegate decryption rights to other users via a proxy. In this work, we present a high performance implementation of PRE schemes on NVIDIA GPUs. We target two lattice based PRE schemes, BV-PRE and Ring-GSW PRE defined over polynomial rings. We design a parallel Number Theoretic Transform (NTT) procedure capable of working on arbitrary precision moduli (in CRT form) and demonstrate several low level and GPU optimizations techniques to accelerate the PRE schemes.

For the same or higher security settings our results show 39x to 228x factors of improvement in performance with a peak throughput of 6.3 Mbps when compared to the CPU implementation of the BV-PRE scheme in the PALISADE lattice crypto software library. Similarly, for the Ring-GSW PRE scheme we achieve a peak throughput of 49 Mbps and up to 11x improvement in performance.

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Titel: Accelerating Lattice Based Proxy Re-encryption Schemes on GPUs
verfasst von: Gyana Sahu
Kurt Rohloff
Verlag: Springer International Publishing
Buch: Cryptology and Network Security
Print ISBN: 978-3-030-65410-8

Electronic ISBN: 978-3-030-65411-5

Copyright-Jahr: 2020
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-65411-5_30

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