本申請(qǐng)實(shí)施例涉及芯片，尤其涉及一種隱私計(jì)算單元、加速單元、片上系統(tǒng)和隱私計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、為了提高機(jī)器學(xué)習(xí)模型的準(zhǔn)確性，隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)(privacy-preservingmachine?learning，ppml)允許參與者通過(guò)應(yīng)用隱私保護(hù)計(jì)算技術(shù)在模型訓(xùn)練和推理過(guò)程中合作，常用的隱私保護(hù)計(jì)算技術(shù)包括安全多方計(jì)算(secure?multi-party?computation，smc)、同態(tài)加密(homomorphic?encryption，he)和可信執(zhí)行環(huán)境(trusted?executionenvironment，tee)等。

2、由于單一隱私保護(hù)計(jì)算方案具有各自的劣勢(shì)，所以目前在隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)中采用多種隱私保護(hù)計(jì)算技術(shù)相結(jié)合的計(jì)算方案，結(jié)合不同隱私保護(hù)計(jì)算方案的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)成高效的隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)方案。

3、然而，基于多種隱私保護(hù)計(jì)算方案構(gòu)成的隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)方案，沒(méi)有專(zhuān)用硬件支持，導(dǎo)致隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種隱私計(jì)算單元、加速單元、片上系統(tǒng)和隱私計(jì)算方法，以至少部分解決上述問(wèn)題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面，提供了一種隱私計(jì)算單元，包括：第一計(jì)算子單元、存儲(chǔ)子單元和通信子單元；所述第一計(jì)算子單元，用于依次計(jì)算多個(gè)第一域轉(zhuǎn)換密文，并將計(jì)算出的所述第一域轉(zhuǎn)換密文存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)子單元，其中，所述第一域轉(zhuǎn)換密文為將第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從第一隱私保護(hù)計(jì)算域轉(zhuǎn)換至第二隱私保護(hù)計(jì)算域時(shí)的中間密文；所述通信子單元，用于在所述第一計(jì)算子單元計(jì)算后序第一域轉(zhuǎn)換密文的過(guò)程中，向當(dāng)前隱私計(jì)算單元之外的目標(biāo)隱私計(jì)算單元發(fā)送前序第一域轉(zhuǎn)換密文，使所述目標(biāo)隱私計(jì)算單元根據(jù)所述前序第一域轉(zhuǎn)換密文，生成第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在所述第二隱私保護(hù)計(jì)算域中對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。

3、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面，提供了一種隱私計(jì)算方法，應(yīng)用于當(dāng)前隱私計(jì)算單元，所述方法包括：依次計(jì)算多個(gè)第一域轉(zhuǎn)換密文，并對(duì)計(jì)算出的所述第一域轉(zhuǎn)換密文進(jìn)行存儲(chǔ)，其中，所述第一域轉(zhuǎn)換密文為將第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從第一隱私保護(hù)計(jì)算域轉(zhuǎn)換至第二隱私保護(hù)計(jì)算域時(shí)的中間密文；在計(jì)算后序第一域轉(zhuǎn)換密文的過(guò)程中，向所述當(dāng)前隱私計(jì)算單元之外的目標(biāo)隱私計(jì)算單元發(fā)送前序第一域轉(zhuǎn)換密文，使所述目標(biāo)隱私計(jì)算單元根據(jù)所述前序第一域轉(zhuǎn)換密文，生成第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在所述第二隱私保護(hù)計(jì)算域中對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。

4、根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的第三方面，提供了一種加速單元，包括：根據(jù)上述第一方面所述的隱私計(jì)算單元；控制單元，用于控制所述隱私計(jì)算單元工作。

5、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第四方面，提供了一種片上系統(tǒng)，包括根據(jù)上述第二方面所述的加速單元。

6、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第五方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，處理器、存儲(chǔ)器和通信接口通過(guò)通信總線(xiàn)完成相互間的通信；存儲(chǔ)器用于存放至少一可執(zhí)行指令，可執(zhí)行指令使處理器執(zhí)行上述第二方面所述方法對(duì)應(yīng)的操作。

7、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第二方面所述的方法。

8、由上述技術(shù)方案可知，第一計(jì)算子單元依次計(jì)算多個(gè)第一域轉(zhuǎn)換密文，并將計(jì)算出的第一域轉(zhuǎn)換密文存儲(chǔ)到存儲(chǔ)子單元中，在第一計(jì)算子單元計(jì)算后序第一域轉(zhuǎn)換密文的過(guò)程中，通信子單元向目標(biāo)隱私計(jì)算單元發(fā)送前序第一域轉(zhuǎn)換密文，使得后序第一域轉(zhuǎn)換密文的計(jì)算過(guò)程，與前序第一域轉(zhuǎn)換密文的發(fā)送過(guò)程至少部分重疊，而無(wú)需等待將前序域轉(zhuǎn)換密文發(fā)送給目標(biāo)計(jì)算裝置后再開(kāi)始計(jì)算后序域轉(zhuǎn)換密文，節(jié)省了至少部分將域轉(zhuǎn)換密文發(fā)送給目標(biāo)計(jì)算裝置的時(shí)間，因此對(duì)于需要批量進(jìn)行隱私保護(hù)計(jì)算域轉(zhuǎn)換的隱私保護(hù)計(jì)算場(chǎng)景，如隱私保護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)等，可以提高隱私保護(hù)計(jì)算的效率。

技術(shù)特征：

1.一種隱私計(jì)算單元，包括：第一計(jì)算子單元、存儲(chǔ)子單元和通信子單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱私計(jì)算單元，其中，所述第一隱私保護(hù)計(jì)算域?yàn)橥瑧B(tài)加密域，且所述第二隱私保護(hù)計(jì)算域?yàn)槊孛芊窒碛?，或者，所述第一隱私保護(hù)計(jì)算域?yàn)槊孛芊窒碛?，且所述第二隱私保護(hù)計(jì)算域?yàn)橥瑧B(tài)加密域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱私計(jì)算單元，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隱私計(jì)算單元，所述隱私計(jì)算單元還包括：偽隨機(jī)數(shù)生成子單元和緩存子單元；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隱私計(jì)算單元，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱私計(jì)算單元，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隱私計(jì)算單元，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱私計(jì)算單元，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隱私計(jì)算單元，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱私計(jì)算單元，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隱私計(jì)算單元，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一所述的隱私計(jì)算單元，所述隱私計(jì)算單元還包括：第二計(jì)算子單元；

13.一種隱私計(jì)算方法，應(yīng)用于當(dāng)前隱私計(jì)算單元，所述方法包括：

14.一種加速單元，包括：

15.一種片上系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的加速單元。

16.一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，處理器、存儲(chǔ)器和通信接口通過(guò)通信總線(xiàn)完成相互間的通信；

17.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求13所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種隱私計(jì)算單元、加速單元、片上系統(tǒng)和隱私計(jì)算方法，該隱私計(jì)算單元包括：第一計(jì)算子單元、存儲(chǔ)子單元和通信子單元；第一計(jì)算子單元，用于依次計(jì)算多個(gè)第一域轉(zhuǎn)換密文，并將計(jì)算出的第一域轉(zhuǎn)換密文存儲(chǔ)到存儲(chǔ)子單元，其中，第一域轉(zhuǎn)換密文為將第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從第一隱私保護(hù)計(jì)算域轉(zhuǎn)換至第二隱私保護(hù)計(jì)算域時(shí)的中間密文；通信子單元，用于在第一計(jì)算子單元計(jì)算后序第一域轉(zhuǎn)換密文的過(guò)程中，向當(dāng)前隱私計(jì)算單元之外的目標(biāo)隱私計(jì)算單元發(fā)送前序第一域轉(zhuǎn)換密文，使目標(biāo)隱私計(jì)算單元根據(jù)前序第一域轉(zhuǎn)換密文，生成第一待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在第二隱私保護(hù)計(jì)算域中對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。本方案能夠提高隱私保護(hù)計(jì)算的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：陳朝暉,顧振,陸彥珩,牛迪民,梁子原,金琦傲,張帆,謝源
受保護(hù)的技術(shù)使用者：阿里巴巴達(dá)摩院（杭州）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24