Intel toonde voor het eerst de chip voor volledig homomorfisch encryptie (Fully Homomorphic Encryption, FHE), dat taken 5000 keer sneller uitvoert dan klassieke serverprocessoren. Dit is de Heracles-versneller, ontwikkeld in opdracht van het Amerikaanse leger om hacking door quantumcomputers tegen te gaan. 'Heracles' versnelt de verwerking van volledig versleutelde informatie zonder enige decodering, waardoor de privacy op alle niveaus behouden blijft.
Volledig homomorfisch encryptie (Fully Homomorphic Encryption, FHE) is een veelbelovende cryptografische technologie die het mogelijk maakt om willekeurige berekeningen uit te voeren op versleutelde gegevens zonder dat deze gedecodeerd hoeven te worden. Dit lost het fundamentele probleem van vertrouwen in cloudservices en AI-systemen op: gegevens blijven volledig gesloten voor platformen, zelfs tijdens de verwerking. Echter, de grootste belemmering voor de praktische toepassing van FHE is de extreem lage prestaties van reguliere processors en grafische kaarten.
Meer details over de 'puzzeling' wiskunde van volledig homomorfisch encryptie zijn te vinden in het artikel ‘Volledige homomorfie — en geen vertrouwen!’ uit ons archief. Zonder in detail te treden, melden we dat dergelijke operaties op normale CPU's en GPU's duizenden tot tienduizenden keren langzamer kunnen zijn dan werken met open gegevens. Daarom ontwikkelen toonaangevende bedrijven en startups actief gespecialiseerde versnellers voor FHE. Hoe dan ook, anonimiteit zal altijd gewaardeerd worden.
De chip, genoemd 'Heracles', begon Intel vijf jaar geleden te ontwikkelen. Tot de ISSCC-conferentie vorige maand was er weinig bekend over hem. Nu is Intel bereid om voorzichtig informatie erover te delen, omdat concurrenten niet stilzitten en het belangrijk is om in de schijnwerpers te blijven. Volgens vertegenwoordigers van het bedrijf versnelt Heracles FHE-berekeningen tot 5000 keer in vergelijking met de beste serverprocessoren van Intel Xeon (bijvoorbeeld de 24-core Sapphire Rapids).
De chip is vervaardigd met het meest geavanceerde 3-nm FinFET-proces van het bedrijf, heeft een oppervlakte die ongeveer 20 keer groter is dan die van concurrerende ontwikkelingen op het gebied van FHE (meer dan 200 mm² in plaats van ongeveer 10 mm² bij concurrenten) en werkt nauw samen met twee HBM-modules van elk 24 GB. De chip en het geheugen zijn ondergebracht in een gezamenlijke waterblok en worden gekoeld door een vloeibare koelvloeistof. Over het geheel genomen lijkt de uitvoering op die van een top GPU, maar lost het andere problemen op.
De architectuur van ‘Hercules’ is een cellulaire structuur die paren van rekenplaten met een bandbreedte van 9,6 TByte/s met elkaar verbindt. Het externe HBM-geheugen heeft een totale capaciteit van 48 GB en wordt gebufferd met een gedeeld cache-geheugen van 64 MB voor alle paren van rekenplaten. Het toegangskanaal tot het externe geheugen biedt 819 GB/s. Dit soort specificaties is zelfs niet voor de meest krachtige grafische versnellers van dit moment te bedenken.
Het bedrijf beweert dat Heracles de eerste FHE-chip is die 'op schaal' werkt. Met andere woorden, het is geen laboratoriumdemonstratie, maar een oplossing die in staat is om echte grootschalige taken uit te voeren. Tijdens een live demonstratie op de ISSCC verwerkte de chip een anonieme aanvraag voor een versleutelde kiezersdatabase (functie voor stemregistratiecontrole) in 14 µs in plaats van 15 ms op een Xeon — een verschil dat bij de controle van 100 miljoen stembiljetten wordt verkort van 17 dagen tot 23 minuten.
De publieke introductie van ‘Hercules’ kan worden gezien als een belangrijke stap in de race naar de commercialisering van hardware FHE-platforms. Startups zoals Duality Technologies, Optalysys, Niobium Microsystems en anderen promoot ook actief hun oplossingen, maar Intel rekent op zijn eigen leidende positie in de branche, die de veelbelovende ontwikkeling zou ondersteunen. Als de technologie wijdverspreid wordt, zal dit de benadering van privacy in cloud computing, data-analyse, machine learning en vele andere gebieden radicaal veranderen waarbij momenteel privacy moet worden opgeofferd voor verwerkingssnelheid.
Bron:
Bron: 3dnews.ru
