HEIR：同态加密中间表示

基于 MLIR 的工具链，用于 同态加密](https://en.wikipedia.org/wiki/Homomorphic_encryption) 编译器。请在 HEIR 网站 阅读文档。

有关 MLIR 的更多信息，请参阅 MLIR 主页。

快速入门 (Python)

通过 Pip 安装 heir_py 包

pip install heir_py

然后运行一个示例：

from heir import compile
from heir.mlir import I64, Secret

@compile()  # defaults to scheme="bgv", OpenFHE backend, and debug=False
def func(x: Secret[I64], y: Secret[I64]):
    sum = x + y
    diff = x - y
    mul = x * y
    expression = sum * diff + mul
    deadcode = expression * mul
    return expression

func.setup()
enc_x = func.encrypt_x(7)
enc_y = func.encrypt_y(8)
result_enc = func.eval(enc_x, enc_y)
result = func.decrypt_result(result_enc)

print(
  f"Expected result for `func`: {func.original(7,8)}, FHE result:"
  f" {result}"
)

这将使用 BGV 方案通过 OpenFHE 后端将上述函数编译为机器代码。 然后调用该函数将加密输入、运行函数并返回解密后的结果。函数调用 foo(7, 8) 运行完整的 加密-运行-解密流程，以便于测试。

从源代码构建

本项目使用 bazel 作为其构建系统。安装 bazelisk 以自动管理 bazel 版本。 然后，在路径中配置 bazel（指向 bazelisk），运行 以下命令以构建主要的 pass 运行工具。

bazel build //tools:heir-opt

或者运行一个端到端测试，例如

bazel test //tests/Examples/openfhe/ckks/halevi_shoup_matvec:all

HEIR 依赖于 LLVM（从源码构建），因此干净的构建可能需要 30 分钟，具体取决于您的机器。为了加快构建速度，请使用 BuildBuddy。注册一个账户，创建一个 API 密钥，并将以下内容添加到 HEIR 工作区根目录中的 .bazelrc.user：

common --remote_header=x-buildbuddy-api-key=<YOUR_API_KEY>
common --config=remote

这应将一次干净构建的时间缩短至约 5 分钟。

请参阅 bazel 技巧 页面，以获取更多 示例命令以及使用 bazel 的技巧。

支持的后端和方案

后端库	BGV	BFV	CKKS	CGGI
OpenFHE	✅	✅	✅	❌
Lattigo	✅	✅	✅	❌
tfhe-rs	❌	❌	❌	✅
Jaxite	❌	❌	❌	✅

请注意，某些后端不支持所有方案。

贡献

有许多方式可以为 HEIR 做出贡献：

• 参加我们的 月度会议，讨论 HEIR 的 当前工作以及未来的项目方向。会议会被录制并 发布在我们的 博客 和 YouTube 频道 上。
• 参加我们的 每周办公时间，进行非正式的 讨论和调试帮助。
• 在 #heir 频道中提问或讨论功能想法，该频道位于 FHE.org 的 discord 上。
• 处理标记为 "good first issue" 的问题，或浏览 按主题 标记的问题。
• 帮助我们理解新的 FHE 研究：
  • 阅读标记为 research synthesis 的论文 并总结可以移植到 HEIR 的新颖技术。
  • 在 research synthesis 下提交新问题 以提醒我们应调查并纳入 HEIR 的论文。

引用

HEIR 项目可以通过以下条目在学术工作中被引用：

@misc{ali2025heir,
      title={HEIR: A Universal Compiler for Homomorphic Encryption},
      author={Asra Ali and Jaeho Choi and Bryant Gipson and Shruthi Gorantala
              and Jeremy Kun and Wouter Legiest and Lawrence Lim and Alexander
              Viand and Meron Zerihun Demissie and Hongren Zheng},
      year={2025},
      eprint={2508.11095},
      archivePrefix={arXiv},
      primaryClass={cs.CR},
      url={https://arxiv.org/abs/2508.11095},
}

支持免责声明

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