隨著云計(jì)算概念的誕生和人們?cè)诿芪乃阉?、電子投票等多方面的需求增加，同態(tài)加密（Homomorphic Encryption）變得日益重要。同態(tài)加密是一類(lèi)具有特殊自然屬性的加密方法，與一般加密算法相比，同態(tài)加密除了能實(shí)現(xiàn)基本的加密操作之外，還能實(shí)現(xiàn)密文間的多種計(jì)算功能，即先計(jì)算后解密可等價(jià)于先解密后計(jì)算。同態(tài)加密技術(shù)可以先對(duì)多個(gè)密文進(jìn)行計(jì)算之后再解密，不需要對(duì)每一個(gè)密文解密而花費(fèi)高昂的計(jì)算代價(jià)，對(duì)于保護(hù)信息的安全具有重要意義。
基于安全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NNs）推理的同態(tài)加密作為新興的機(jī)器學(xué)習(xí)即服務(wù)（MLaaS），是最可靠的安全解決方案之一。在基于HE的MLaaS設(shè)置中，客戶(hù)端對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并將加密后的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，服務(wù)器不用解密，直接處理加密后的數(shù)據(jù)，并將加密結(jié)果返回給客戶(hù)端。由于只有客戶(hù)端擁有私鑰，所以能夠保護(hù)客戶(hù)端的數(shù)據(jù)隱私?，F(xiàn)有的基于HE的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（HENNs）計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)很大，最先進(jìn)的HENNs采用密文打包技術(shù)，通過(guò)將多個(gè)消息打包成一個(gè)密文來(lái)減少同態(tài)乘法。然而，在這些HENNs中需要旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)同一密文中元素的和，HENNs必須在旋轉(zhuǎn)上花費(fèi)大量的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)。因此，大規(guī)模的旋轉(zhuǎn)已經(jīng)成為高效HENNs的主要障礙。
在NeurIPS 2020會(huì)議上，來(lái)自印第安納大學(xué)布魯明頓分校的在讀博士婁錢(qián)團(tuán)隊(duì)提出了一種用于加密數(shù)據(jù)快速推理的頻域深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Falcon。Falcon包括一個(gè)同態(tài)離散傅立葉變換（HDFT），使用塊循環(huán)矩陣同態(tài)支持譜操作。婁博團(tuán)隊(duì)還提出同態(tài)譜卷積和同態(tài)譜全連通運(yùn)算來(lái)減少開(kāi)銷(xiāo)巨大的同態(tài)運(yùn)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在MNIST和CIFAR-10上，F(xiàn)alcon獲得了最先進(jìn)的推理精度，并且比之前的HENNs減少了45.45% – 85.34%的推理延遲。
11月17日上午10點(diǎn)，智東西公開(kāi)課邀請(qǐng)到印第安納大學(xué)布魯明頓分校在讀博士參與「機(jī)器學(xué)習(xí)前沿講座」第10講，帶來(lái)主題為《如何使用同態(tài)加密在加密數(shù)據(jù)上高效執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)》的直播講解。婁錢(qián)博士將從同態(tài)加密在加密數(shù)據(jù)中的挑戰(zhàn)出發(fā)，然后介紹基于同態(tài)加密的安全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；最后詳解加速數(shù)據(jù)推理的頻域深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Falcon和基于同態(tài)譜的運(yùn)算開(kāi)銷(xiāo)降低算法。感興趣的朋友一定不要錯(cuò)過(guò)！
婁錢(qián)是印第安納大學(xué)布魯明頓分校在讀博士，研究領(lǐng)域?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)加速和隱私保護(hù)深度學(xué)習(xí)。他曾在PACT會(huì)議上獲得了DAC青年獎(jiǎng)學(xué)金和最佳論文提名。婁博現(xiàn)擔(dān)任ICML、NeurIPS和AAAI會(huì)議的評(píng)審員或項(xiàng)目委員會(huì)。
課程介紹
課程主題
《如何使用同態(tài)加密在加密數(shù)據(jù)上高效執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)》
課程提綱
1、同態(tài)加密在加密數(shù)據(jù)中的挑戰(zhàn)
2、HENNs：基于同態(tài)加密（HE）的安全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NNS）
3、加速數(shù)據(jù)推理的頻域深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Falcon
4、基于同態(tài)譜的運(yùn)算開(kāi)銷(xiāo)降低算法詳解
講師介紹
婁錢(qián)，印第安納大學(xué)布魯明頓分校在讀博士，研究領(lǐng)域?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)加速和隱私保護(hù)深度學(xué)習(xí)；曾在PACT會(huì)議上獲得了DAC青年獎(jiǎng)學(xué)金和最佳論文提名；現(xiàn)擔(dān)任ICML、NeurIPS和AAAI會(huì)議的評(píng)審員或項(xiàng)目委員會(huì)。
直播信息
直播時(shí)間：11月17日上午10點(diǎn)
直播地點(diǎn)：智東西公開(kāi)課小程序
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本次課程的講解分為主講和答疑兩部分，主講以視頻直播形式，答疑以語(yǔ)音或文字形式進(jìn)行。
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