Comparative analysis of homomorphic encryption schemes for encrypted image processing in OpenStack using TenSEAL

Saker, Hekmat, Eyvazov, Farid, Ali, Tariq Emad, Biró, Csaba, Dhulfiqar, Zoltán Alwahab (2025) Comparative analysis of homomorphic encryption schemes for encrypted image processing in OpenStack using TenSEAL Annales Mathematicae et Informaticae. ISSN 1787-6117 (Online)

pdf Comparative analysis of homomorphic encryption schemes.pdf Download (878kB) [error in script]

Absztrakt (kivonat)

This thesis presents a detailed comparative analysis of several prominent homomorphic encryption (HE) schemes-BGV, CKKS, and TFHEfor secure encrypted image processing within an OpenStack cloud environment utilizing the TenSEAL library. With cloud computing becoming increasingly prevalent, ensuring data privacy during remote data processing has emerged as a critical challenge. Image processing, particularly brightness adjustment, is chosen as a representative task to explore the practicality and computational efficiency of HE schemes. Experiments conducted on a simulated cloud setup revealed significant differences in computational performance, memory utilization, and practical feasibility. Specifically, the CKKS scheme exhibited superior efficiency for approximate arithmetic operations, making it particularly well-suited for real-number computations in image processing. These findings highlight the strengths and limitations of current HE schemes, providing valuable insights into their practical deployment in cloud environments, with implications for improved data security and privacy.

Mű típusa:	Folyóiratcikk - Journal article
Szerző:	Szerző neve Email MTMT azonosító ORCID azonosító Közreműködés Saker, Hekmat NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT Szerző Eyvazov, Farid NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT Szerző Ali, Tariq Emad NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT Szerző Biró, Csaba NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT Szerző Dhulfiqar, Zoltán Alwahab NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT NEM RÉSZLETEZETT Szerző
Megjegyzés:	This research was supported by the EKÖP-24 University Research Fellowship Program of the Ministry for Culture and Innovation from the source of the National Research, Development and Innovation Fund, by the Ministry of Innovation and Technology, and by the National Research, Development and Innovation Office within the Quantum Information National Laboratory of Hungary. --- Accepted manuscript --- Published online: September 17, 2025
Kapcsolódó URL-ek:	Folyóirat honlapja
Kulcsszavak:	Homomorphic encryption, encrypted image processing, CKKS, BGV, TFHE, TenSEAL, cloud computing, OpenStack, privacy-preserving computation, secure data processing
Nyelv:	angol
DOI azonosító:	10.33039/ami.2025.09.001
ISSN:	1787-6117 (Online)
Felhasználó:	Tibor Gál
Dátum:	17 Szep 2025 13:02
Utolsó módosítás:	18 Szep 2025 10:13
URI:	http://publikacio.uni-eszterhazy.hu/id/eprint/8754

Műveletek (bejelentkezés szükséges)

Tétel nézet