PipeZK: Accelerating Zero-Knowledge Proof with a Pipelined Architecture

计算机科学 数据流 零知识证明 加速 密码学 计算 密码原语 并行计算 分布式计算 嵌入式系统 理论计算机科学 密码协议 算法
作者
Ye Zhang,Shuo Wang,Xian Zhang,Jiangbin Dong,Xingzhong Mao,Fan Long,Cong Wang,Dong Zhou,Mingyu Gao,Guangyu Sun
出处
期刊:International Symposium on Computer Architecture 被引量:18
标识
DOI:10.1109/isca52012.2021.00040
摘要

Zero-knowledge proof (ZKP) is a promising cryptographic protocol for both computation integrity and privacy. It can be used in many privacy-preserving applications including verifiable cloud outsourcing and blockchains. The major obstacle of using ZKP in practice is its time-consuming step for proof generation, which consists of large-size polynomial computations and multi-scalar multiplications on elliptic curves. To efficiently and practically support ZKP in real-world applications, we propose PipeZK, a pipelined accelerator with two subsystems to handle the aforementioned two intensive compute tasks, respectively. The first subsystem uses a novel dataflow to decompose large kernels into smaller ones that execute on bandwidth-efficient hardware modules, with optimized off-chip memory accesses and on-chip compute resources. The second subsystem adopts a lightweight dynamic work dispatch mechanism to share the heavy processing units, with minimized resource underutilization and load imbalance. When evaluated in 28 nm, PipeZK can achieve 10x speedup on standard cryptographic benchmarks, and 5x on a widely-used cryptocurrency application, Zcash.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
zc完成签到,获得积分10
1秒前
田様应助弈心采纳,获得10
4秒前
5秒前
苗条丹南发布了新的文献求助10
5秒前
青山完成签到 ,获得积分10
5秒前
Smallhei完成签到,获得积分10
8秒前
zho应助小陈爱科研采纳,获得10
9秒前
赵zhao发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
liuweiwei完成签到 ,获得积分10
9秒前
lalaland完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
研友_想想发布了新的文献求助10
13秒前
hahaha123应助Alice采纳,获得10
13秒前
15秒前
领导范儿应助文艺的灯泡采纳,获得30
16秒前
17秒前
Mason发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
20秒前
21秒前
岁月轮回完成签到,获得积分10
21秒前
研友_想想完成签到,获得积分10
21秒前
Thinking发布了新的文献求助10
22秒前
w_应助wuludie采纳,获得10
22秒前
羡羡呀发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
科目三应助Thinking采纳,获得10
25秒前
小二郎应助无法忘记Le采纳,获得10
26秒前
le完成签到,获得积分10
26秒前
爆米花应助斯文谷秋采纳,获得10
26秒前
Adi完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
Hello应助小feng采纳,获得10
28秒前
komo1应助单薄的夜南采纳,获得10
28秒前
chaoyong完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
30秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Sustainability in ’Tides Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3007575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2666828
关于积分的说明 7232890
捐赠科研通 2304115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1221737
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 595301
版权声明 593410