Research Interests

관심있는 연구주제

1. 

   (Fully) Homomorphic Encryption

   동형암호

   Encryption is a means to ensure data privacy. However, it is hard to use encrypted data without decrypting it. Homomorphic encryption (HE) can be a good solution to this issue. HE is a form of encryption that allows computation in encrypted states without decryption. I am working on efficient evaluation algorithms using HE. I also work on HE applications in various fields, such as natural language processing and bioinformatics.

   암호화는 데이터 프라이버시를 보장하는 수단입니다. 그러나 암호화된 데이터는 해독하지 않으면 활용하기 어렵습니다. 동형암호는 이 문제에 대한 훌륭한 해결책이 될 수 있습니다. 동형암호는 복호화 없이 암호화된 상태에서 계산을 허용하는 암호화 기법입니다. 저는 동형암호를 효율적으로 계산하는 알고리즘을 연구하고 있습니다. 또한 자연어 처리, 생물 정보 등 다양한 분야에서 동형암호의 활용도 연구하고 있습니다.

2. 

   Lattice-based Crypto

   격자 기반 암호

   Lattice-based cryptosystems prove their security based on cryptographic assumptions related to lattice problems. I am interested in lattice-based crypto, especially in fully homomorphic encryption and post-quantum cryptography based on lattice problems.

   격자 기반 암호 시스템은 격자 문제와 관련된 암호 가정을 기반으로 보안을 증명합니다. 저는 격자 기반 암호화에 관심이 많으며, 특히 동형암호 및 양자 후 암호화에서의 활용들에 관심이 있습니다.

Selected Publications

주요 연구 소개

1. Plaintext-ciphertext matrix multiplication and FHE bootstrapping: fast and fused

   with Youngjin Bae, Jung Hee Cheon, Guillaume Hanrot, and Damien Stehlé. In CRYPTO 2024 [pdf] [talk]

   We introduce fast algorithms for multiplying plaintext and ciphertext matrices, a central task for the privacy-preserving computations. Our algorithms handle various matrix dimensions with or without precomputations. In addition, we accelerate FHE bootstrapping when several ciphertexts are bootstrapped at once. This paper is included in my thesis.

   본 연구는 평문 행렬과 암호문 행렬의 곱셈을 위한 빠른 알고리즘들을 제안합니다. 이는 암호화된 상태에서의 계산에서 중요한 문제입니다. 제안한 알고리즘은 다양한 크기의 행렬을 처리할 수 있으며, 사전 계산을 활용한 방법도 포함합니다. 또한, 본 연구는 여러 암호문을 효율적으로 동시에 부트스트래핑(FHE bootstrapping)하는 방법도 제시합니다. 이 논문은 제 졸업논문에 포함되어 있습니다.

2. HERMES: efficient ring packing using MLWE ciphertexts and application to transciphering

   with Youngjin Bae, Jung Hee Cheon, Jaehyung Kim, and Damien Stehlé. In CRYPTO 2023 [pdf] [talk]

   Most HE schemes rely on either the learning-with-errors (LWE) problem or its ring variant (RLWE). We introduce HERMES, an efficient ring packing algorithm that converts the format between LWE and RLWE. Using HERMES, we also suggest a fast transciphering algorithm from LWE symmetric encryption to CKKS scheme.

   현재 대부분의 동형 암호 스킴은 LWE 문제 혹은 RLWE 문제에 기반합니다. 본 연구는 LWE와 RLWE 간의 형식을 변환하는 효율적인 링 패킹 알고리즘인 HERMES를 소개합니다. 더 나아가, HERMES를 활용해 LWE 기반 대칭 암호에서 CKKS 스킴으로의 빠른 트랜스사이퍼링(transciphering) 알고리즘도 제안합니다.

3. Efficient homomorphic evaluation on large intervals

   with Jung Hee Cheon and Wootae Kim. In TIFS [pdf]

   Homomorphic evaluations generally incur a significant overhead. While knowing that data is confined to a narrow range can greatly reduce the overhead, such constraints are not always applicable. In this paper, we propose an efficient method for homomorphic evaluation of several functions over large ranges.

   암호화된 계산은 일반적으로 상당한 오버헤드를 동반합니다. 데이터가 좁은 범위 내에 있다는 정보만으로도 계산량을 크게 줄일 수 있지만, 이러한 제약은 대부분의 경우 적용할 수 없습니다. 본 연구에서는 특정 함수들에 대해 넓은 범위에 분포된 데이터를 암호화된 상태에서 효율적으로 처리하는 방법을 제안합니다.

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