CKKS 库

### 关于 CKKS 同态加密库的使用和文档 CKKS（Cheon-Kim-Kim-Song）是一种近似同态加密方案，允许对密文执行加法和乘法操作而无需解密。这种技术广泛应用于隐私保护计算领域，特别是在机器学习模型训练和推理过程中。 以下是关于 CKKS 库的一些关键信息： #### 1. 安装 CKKS 库 大多数实现 CKKS 的开源项目基于 C++ 或 Python 缠绕接口开发。以下是一些常见的安装方法： - **Microsoft SEAL**: Microsoft 提供了一个流行的同态加密库，支持 CKKS 方案[^3]。 ```bash git clone https://github.com/microsoft/SEAL.git cd SEAL && cmake . && make ``` - **HElib**: 另一个常用的同态加密库也实现了部分 CKKS 功能[^4]。 ```bash git clone https://github.com/homenc/HElib.git cd HElib && ./bootstrap.sh && ./configure && make ``` #### 2. 使用示例 下面是一个简单的 Python 示例，展示如何利用 Microsoft SEAL 实现基本的 CKKS 加密运算[^5]: ```python from seal import * parms = EncryptionParameters(scheme_type.CKKS) poly_modulus_degree = 8192 coeff_mod_bit_sizes = [40, 20, 40] parms.set_poly_modulus_degree(poly_modulus_degree) parms.set_coeff_modulus(CoeffModulus.Create( poly_modulus_degree, coeff_mod_bit_sizes)) context = SEALContext(parms) print(f"Set encryption parameters and print them:") print_parameters(context) keygen = KeyGenerator(context) public_key = keygen.public_key() secret_key = keygen.secret_key() encryptor = Encryptor(context, public_key) evaluator = Evaluator(context) decryptor = Decryptor(context, secret_key) encoder = CKKSEncoder(context) scale = pow(2.0, 40) slots = encoder.slot_count() plain = Plaintext() encrypted_result = Ciphertext() vector_of_floats = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] encoder.encode(vector_of_floats, scale, plain) encryptor.encrypt(plain, encrypted_result) output = DoubleVector() decoder.decode(decryptor.decrypt(encrypted_result), output) print("Decrypted plaintext:", list(output)) ``` #### 3. 文档资源 官方文档通常是最权威的学习材料之一。对于 CKKS 的具体用法，可以参考以下链接： - **Microsoft SEAL Documentation**: 提供详细的教程和技术细节[^6]。 - **PALISADE Homomorphic Encryption Library**: 这也是一个强大的工具包，提供了丰富的 API 和示例代码[^7]。 #### 4. 性能优化技巧 为了提高 CKKS 密码系统的性能，开发者需要注意以下几个方面： - 调整多项式的模数阶次 `poly_modulus_degree` 来平衡安全性和效率[^8]。 - 控制系数模数大小以减少噪声增长速度[^9]。 --- ###