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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Bootstrapping for Approximate Homomorphic Encryption

verfasst von : Jung Hee Cheon, Kyoohyung Han, Andrey Kim, Miran Kim, Yongsoo Song

Erschienen in: Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2018

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

This paper extends the leveled homomorphic encryption scheme for an approximate arithmetic of Cheon et al. (ASIACRYPT 2017) to a fully homomorphic encryption, i.e., we propose a new technique to refresh low-level ciphertexts based on Gentry’s bootstrapping procedure. The modular reduction operation is the main bottleneck in the homomorphic evaluation of the decryption circuit. We exploit a scaled sine function as an approximation of the modular reduction operation and present an efficient evaluation strategy. Our method requires only one homomorphic multiplication for each of iterations and so the total computation cost grows linearly with the depth of the decryption circuit. We also show how to recrypt packed ciphertexts on the RLWE construction with an open-source implementation. For example, it takes 139.8 s to refresh a ciphertext that encrypts 128 numbers with 12 bits of precision, yielding an amortized rate of 1.1 seconds per slot.

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Metadaten
Titel
Bootstrapping for Approximate Homomorphic Encryption
verfasst von
Jung Hee Cheon
Kyoohyung Han
Andrey Kim
Miran Kim
Yongsoo Song
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-78381-9_14

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