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ARION: Attention-Optimized Transformer Inference on Encrypted Data (원문, 새 창)
AI 인사이트
대상 독자:개발자투자자
- FHE 기반 비대화형 트랜스포머 추론(PPTI) 프레임워크 Arion 제안, 암호화된 어텐션 연산 최적화에 특화
- 이중 Baby-Step Giant-Step으로 어텐션 암호문 회전 횟수 82.5% 감소, 회전 비용 5.7배 절감
- 소프트맥스를 분해해 주변 암호문 연산과 융합하는 선형-비선형 융합 기법 도입
- BERT-Base에서 평문 추론과 유사한 정확도를 유지하며 MOAI 대비 최대 2.5배 종단간 속도 향상
왜 중요한가
FHE 기반 LLM 추론은 어텐션의 암호문 회전 비용 때문에 실용화가 어려웠는데, Arion은 이 핵심 병목을 직접 공략해 BERT·LLaMA 같은 실제 모델에서 의미 있는 속도 개선을 보여 의료·금융 등 민감 데이터 영역의 프라이버시 보존 LLM 서비스 상용화 가능성을 높인다.
본문 미리보기
Privacy-preserving Transformer inference (PPTI) is essential for deploying large language models (LLMs) such as BERT and LLaMA in sensitive domains. In these models, the attention mechanism is both the main source of expressiveness and the dominant performance bottleneck under fully homomorphic encryption (FHE), due to large ciphertext matrix multiplications and the softmax nonlinearity. This paper presents Arion, a non-interactive FHE-based PPTI protocol that specifically optimizes the computat
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