[發明專利]基于CPU-GPU異構架構的數據處理方法、設備以及存儲介質

有效

• 申請號: 202111539679.8
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114880109B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 魯真妍;楊永魁;喻之斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;武岑飛

本申請提供了一種基于CPU?GPU異構架構的數據處理方法、設備以及存儲介質。該基于CPU?GPU異構架構的數據處理方法包括：獲取零知識證明的計算任務；將零知識證明的數據輸入到SYNTHESIZE階段進行處理，并將SYNTHESIZE階段的輸出數據分別輸入FFT階段、MULTIEXP?B階段和MULTIEXP?C階段；將FFT階段的輸出數據輸入到MULTIEXP?A階段，MULTIEXP?A階段輸出第一證明信息；將MULTIEXP?B階段和MULTIEXP?C階段并行處理，分別輸出第二證明信息和第三證明信息；結合第一證明信息、第二證明信息和第三證明信息生成最終的證明結果。通過上述方式，本申請的數據處理方法通過提出一種零知識證明性能優化方式，解決由于性能問題產生的應用阻礙，加速零知識證明技術在應用場景中的落地。

技術領域

本申請涉及零知識證明技術領域，特別是涉及一種基于CPU-GPU異構架構的數據處理方法、設備以及存儲介質。

背景技術

零知識證明指的是證明者能在不向驗證者暴露任何有用信息的情況下，使驗證者相信某個陳述是正確的。因此可以解決數據安全、隱私泄漏等問題。

目前使用目前零知識證明在生成證明的過程中需要巨大的計算量，時間與經濟成本限制了它的應用。在同構計算方式下，CPU無法滿足零知識證明中密集計算的需求，如在分布式存儲系統項目中，需要通過完成零知識證明來封裝區塊提交到鏈上。僅使用CPU完成零知識證明，挖出一個塊的時間要遠超規定的區塊時間，成為區塊鏈中的無效塊。而GPU不僅擁有強大浮點數計算能力，同時也適用于大規模數據的并行計算。如果使用CPU-GPU異構計算，可以大大提高零知識證明的效率。但在CPU-GPU的異構架構上，如何協調不同架構設備之間的關系，使其均達到最大利用率，形成一個最高效的系統，比同構方式的情況更加復雜。

發明內容

本申請提供了一種基于CPU-GPU異構架構的數據處理方法、設備以及存儲介質。

本申請提供了一種基于CPU-GPU異構架構的數據處理方法，所述數據處理方法包括：

獲取零知識證明的計算任務；

將所述零知識證明的計算任務分為三個階段，分別為SYNTHESIZE階段、FFT階段以及MULTIEXP階段，其中，MULTIEXP階段根據輸入數據的不同劃分為MULTIEXP?A階段、MULTIEXP?B階段和MULTIEXP?C階段；

將所述零知識證明的數據輸入到SYNTHESIZE階段進行處理，并將SYNTHESIZE階段的輸出數據分別輸入FFT階段、MULTIEXP?B階段和MULTIEXP?C階段；

將所述FFT階段的輸出數據輸入到MULTIEXP?A階段，所述MULTIEXPA階段輸出第一證明信息；

將所述MULTIEXP?B階段和所述MULTIEXP?C階段并行處理，分別輸出第二證明信息和第三證明信息；

結合所述第一證明信息、所述第二證明信息和所述第三證明信息生成最終的證明結果。

其中，將輸入所述FFT階段的數據劃分為若干份子數據；

通過所述FFT階段處理第一份子數據，得到第一份輸出子數據；

在通過所述FFT階段處理第二份子數據的同時，將所述第一份輸出子數據傳輸給所述MULTIEXPA階段進行數據處理，直至完成所有子數據的處理和傳輸。

其中，所述數據處理方法，還包括；

在CPU對FFT階段和MULTIEXP階段的數據預處理期間，將重復使用的參數讀取提前并行化進行。

其中，所述數據處理方法，還包括：

計算單次GPU任務的理論數據最大處理量；