Concrete v2.8：与TFHE-rs的互操作性及自动模块追踪

我们很高兴地宣布 Concrete v2.8 的发布，其中包含强大的新功能和改进。此更新引入了两项主要增强功能：TFHE-rs 和 Concrete 之间的互操作性 以及自动模块追踪，从而可以更轻松地微调模块编译。此外，我们还对文档进行了许多改进，包括展示真实世界用例的新教程。Concrete v2.8 还包括各种优化和错误修复，尤其是在 Concrete GPU 运行时中，这使得全同态加密 (FHE) 评估更快。与往常一样，你可以在完整的发行说明中找到所有详细信息、性能改进和错误修复。

Concrete 与 TFHE-rs 的互操作性

Zama 拥有两个领先的 FHE 技术平台：Concrete 和 TFHE-rs，每个平台满足不同的需求。Concrete 针对小整数（约 8 位）进行了优化，并采用了高级优化技术，例如降低位宽、划分计算图和微调密码参数。相比之下，TFHE-rs 使用静态密码参数集处理较大的整数（最多 128 位）。

这两个平台都具有独特的优势，通过 Concrete v2.8，我们引入了 TFHE-rs 和 Concrete 之间的互操作性，允许开发人员在 Concrete 和 TFHE-rs 之间转换整数，从而充分利用这两种工具。

以下示例展示了如何使用此互操作性，你可以在互操作性文档中找到完整的说明。

## A function which take two TFHE-rs integer convert into concrete representation, make a computation then convert the result inro TFHE-rs integer
# 一个函数，它接受两个 TFHE-rs 整数，转换为 concrete 表示，进行计算，然后将结果转换成 TFHE-rs 整数
def compute(tfhers_x, tfhers_y):
      ####### TFHE-rs to Concrete #########
      # TFHE-rs 转换为 Concrete
      x = tfhers.to_native(tfhers_x)
      y = tfhers.to_native(tfhers_y)
      ####### Concrete Computation ########
      # Concrete 计算
      res = your_function_optimized_by_co(x, y)
      ####### Concrete to TFHE-rs #########
      # Concrete 转换为 TFHE-rs
      tfhers_res = tfhers.from_native(res, tfhers_type)
      ####### Concrete to TFHE-rs #########
      # Concrete 转换为 TFHE-rs
      return tfhers_res

你可以像在 Concrete 中一样编译此函数，使用 TFHE-rs 整数作为输入集：

compiler = fhe.Compiler(compute, {"tfhers_x": "encrypted", "tfhers_y": "encrypted"})
inputset = [(tfhers_int(randint(128)), tfhers_int(randint(128))) for _ in range(100)]
circuit = compiler.compile(inputset)

此功能目前处于 beta 版，虽然我们不断改进它，但随着我们扩展其功能，预计 API 会发生变化。请注意，Concrete ML 尚不兼容 TFHE-rs，但我们正在努力解决此问题，预计在第四季度末之前会发布更新。

更好的模块

在 Concrete v2.7 中，我们引入了模块，允许你同时编译多个函数。但是，为每个函数手动定义组合规则和输入集可能很复杂且容易出错。为了解决这个问题，Concrete v2.8 引入了自动模块追踪，从而可以更轻松地根据 Python 代码的自然流程定义和微调模块。

在以下代码段中，你可以看到模块的定义和管道的定义，该管道允许编译器了解模块的使用方式，然后计算每个函数的组合规则和输入集。

from concrete import fhe
from fhe import Wired

## Module declaration without composition rules
# 没有组合规则的模块声明
@fhe.module()
class MyModule:
      @fhe.function({"x": "encrypted"})
      def increment(x):
            return (x + 1) % 100
      @fhe.function({"x": "encrypted"})
      def decrement(x):
            return (x - 1) % 100
      @fhe.function({"x": "encrypted"})
      def decimate(x):
            return (x / 10) % 100

## Define a unique inpuset for the whole module
# 为整个模块定义一个唯一的输入集
inputset = [np.random.randint(1, 100, size=()) for _ in range(100)]

## Iterate over the inpuset and write a natural Python code with composition
# 迭代输入集并编写具有组合的自然 Python 代码
with MyModule.wire_pipeline(inputset) as samples:
     for s in samples:
            MyModule.increment(MyModule.decimate(MyModule.decrement(s)))

## Compile without providing inputset for each function
# 编译时无需为每个函数提供输入集
module = MyModule.compile()

更多教程和示例

在此版本中，我们还添加了一些新的教程，展示了 FHE 和 Concrete 的有趣用例：

• Prime-match：用于匹配私人银行和客户订单的库存匹配系统。
• IBAN 名称检查：比较名称，例如用于 IBAN 验证，而无需泄露名称。
• 浮点数管理：在 Concrete 中执行浮点数计算。
• 私有信息检索：私下访问服务器数据库，例如，检查电话号码是否被标记为垃圾邮件。

我们鼓励你浏览这些教程。如果你使用 Concrete 开发了自己的用例，请告诉我们，我们很乐意在未来的版本中介绍它们。

其他改进

Concrete v2.8 还包括各种优化和错误修复，尤其是在 Concrete GPU 运行时中，这使得 FHE 评估更快。这些改进不需要任何 API 更改，因此你可以无需额外努力即可享受这些好处。有关更多详细信息，请参阅我们的 GitHub 或完整的发行说明。

感谢你的持续支持和反馈。我们努力使 FHE 对每个人都更易于访问和高效。

附加链接

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• 原文链接： zama.ai/post/concrete-v2...
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