Scaling Real-Valued Variables for Encrypted Inner Product Operations on Blockchain

이더리움 가상 머신(Ethereum Virtual Machine: EVM) 환경에서 사용되는 솔리디티 언어는 정수 자료형만을 제공하므로, 실수 기반 암호 연산을 수행하려면 블록체인 외부에서 실수 데이터에 스케일링 인자를 곱하여 정수로 변환해야 한다. 이때 스케일링 인자가 클수록 정밀도 손실은 줄어들지만 연산 결과가 자료형의 표현 범위를 벗어날 수 있다. 본 논문에서는 실수 난수 행렬 기반의 Threshold Predicate Encryption (TPE)을 이더리움 스마트컨트랙트에 적용하는 사례를 통해, 입력값의 범위와 행렬의 차원으로부터 솔리디티 int256 자료형에서 오버플로우가 발생하지 않는 최대 스케일링 인자를 도출하는 방법을 제안한다. 추가로, 복호화 결과의 오차를 실측하여 유효성을 검증하고, EVM 상의 가스 소모량을 실측하여 성능을 분석한다.