[發明專利]用于聯邦學習的處理裝置、加速器及方法

有效

• 申請號: 202011250232.4
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112070222B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張龍;王瑋;胡水海
• 申請（專利權）人: 深圳致星科技有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06F7/72;G06N20/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種用于聯邦學習的處理裝置，其特征在于，所述處理裝置包括：

模冪計算模塊，其中，所述模冪計算模塊包括至少一個模冪計算引擎；

前處理模塊，其中，所述前處理模塊配置成提供與多個算子模式對應的運算；

蒙哥馬利化模塊，其中，所述蒙哥馬利化模塊配置成提供蒙哥馬利化運算；

混淆計算模塊，其中，所述混淆計算模塊配置成提供蒙哥馬利化域的模乘運算；

去蒙哥馬利化模塊，其中，所述去蒙哥馬利化模塊配置成提供去蒙哥馬利化運算；和

控制器，其中，所述控制器用于：

根據輸入算子模式判斷是否調用所述前處理模塊，所述蒙哥馬利化模塊，所述混淆計算模塊以及所述去蒙哥馬利化模塊中的多個，從而與所述模冪計算模塊的所述至少一個模冪計算引擎協同完成所述輸入算子模式，

其中，所述輸入算子模式是所述多個算子模式中的一個，

其中，通過所述模冪計算模塊進行模冪計算包括，從二進制化后的冪指數的最高位的非零比特位開始向最低比特位逐位位移，并且所述模冪計算模塊在非零比特位進行兩次模乘計算和在零比特位進行一次模乘計算。

2.根據權利要求1所述的處理裝置，其特征在于，所述兩次模乘計算包括第一模乘計算和第二模乘計算，其中，所述第一模乘計算是對第一蒙哥馬利化域的模乘結果和模數進行模乘計算得到第二蒙哥馬利化域的模乘結果，所述第二模乘計算是對所述第二蒙哥馬利化域的模乘結果和蒙哥馬利化的冪底數進行模乘計算得到第三蒙哥馬利化域的模乘結果。

3.根據權利要求1所述的處理裝置，其特征在于，當所述輸入算子模式是RSA算法相關運算時，所述控制器判斷不調用所述前處理模塊，所述蒙哥馬利化模塊，所述混淆計算模塊或者所述去蒙哥馬利化模塊。

4.根據權利要求3所述的處理裝置，其特征在于，所述至少一個模冪計算引擎包括多個并行模冪計算引擎，完成所述輸入算子模式包括通過所述模冪計算模塊的所述多個并行模冪計算引擎進行模冪計算。

5.根據權利要求1所述的處理裝置，其特征在于，當所述輸入算子模式是Paillier加密算法相關運算時，所述控制器判斷調用所述前處理模塊，所述蒙哥馬利化模塊，所述混淆計算模塊和所述去蒙哥馬利化模塊。

6.根據權利要求5所述的處理裝置，其特征在于，所述至少一個模冪計算引擎包括多個并行模冪計算引擎，完成所述輸入算子模式包括，通過所述前處理模塊優化Paillier加密表達式，通過所述模冪計算模塊的所述多個并行模冪計算引擎進行模冪計算，通過所述蒙哥馬利化模塊對所述前處理模塊輸出的優化結果進行蒙哥馬利化，通過所述混淆計算模塊對所述模冪計算模塊輸出的模冪計算結果和所述蒙哥馬利化模塊輸出的蒙哥馬利化的所述優化結果進行模乘計算，以及通過所述去蒙哥馬利化模塊對所述混淆計算模塊輸出的模乘計算結果進行去蒙哥馬利化。

7.根據權利要求1所述的處理裝置，其特征在于，當所述輸入算子模式是Paillier加密密態下向量點積時，所述控制器判斷調用所述混淆計算模塊和所述去蒙哥馬利化模塊。

8.根據權利要求7所述的處理裝置，其特征在于，完成所述輸入算子模式包括，通過所述模冪計算模塊對用于所述Paillier加密密態下向量點積的兩個向量元素一一對應進行模冪計算，通過所述混淆計算模塊對所述模冪計算模塊輸出的模冪計算結果進行累乘，以及通過所述去蒙哥馬利化模塊對所述混淆計算模塊輸出的累乘結果進行去蒙哥馬利化。

9.根據權利要求1所述的處理裝置，其特征在于，當所述輸入算子模式是Paillier加密密態下乘加運算時，所述控制器判斷調用所述蒙哥馬利化模塊，所述混淆計算模塊和所述去蒙哥馬利化模塊。