# Explicador BFV, CKKS, LWE de orçamento de ruído, relinearização e bootstrapping FHE

Executa um mini-pipeline BFV/CKKS real sobre Z_q[x]/(xⁿ+1): orçamentos de ruído invariante exatos em bits, multiplicação com relinearização, troca de módulo, empacotamento SIMD e renovação por bootstrapping.

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- **Categoria:** Security

- **Palavras-chave:** bits de orçamento de ruído fhe, demo relinearização bfv, cadeia de reescalonamento ckks, empacotamento simd fhe, pipeline de bootstrapping, implementação rlwe de brinquedo

## Visão geral

Implementação BigInt real de BFV/CKKS com orçamentos exatos segundo o manual do SEAL, chaves de relinearização por decomposição em dígitos, empacotamento SIMD real sobre GF(t) e uma simulação claramente rotulada do bootstrapping. Parâmetros de brinquedo para ensino.

## Entradas

- **Cenário** (select)
- **Grau do anel n** (select)
- **Níveis da cadeia de módulos** (number): 2
- **Valores de slot (separados por vírgula)** (text): 12, 34, 56, 78
- **Profundidade de multiplicação (quadrados)** (number): 4
- **Simular bootstrapping após esgotamento** (checkbox)

## Quando usar

- Ao estudar criptografia homomórfica e precisar visualizar o consumo do orçamento de ruído passo a passo após multiplicações.
- Para comparar a diferença estrutural entre ciphertexts em formato de produto tensorial e ciphertexts relinearizados.
- Ao aprender como funciona o empacotamento em lote SIMD sobre GF(t) para processamento vetorial paralelo em um único ciphertext.

## Como funciona

- Insira os valores numéricos dos slots e configure os parâmetros do anel (grau n = 32 ou 64, níveis e profundidade de multiplicação).
- O motor realiza a codificação polinomial (via interpolação SIMD) e cifra os dados no esquema selecionado (BFV ou CKKS).
- O pipeline executa as multiplicações homomórficas com relinearização, calculando o ruído invariante exato em bits e simulando o bootstrapping quando o orçamento se esgota.
- Um relatório visual em HTML é gerado com gráficos de barras do orçamento de ruído, tabelas de slots e diagramas de estado dos polinômios.

## Casos de uso

- Demonstrações didáticas em aulas de criptografia pós-quântica e privacidade computacional.
- Análise do comportamento de cadeias de reescalonamento e perda de precisão em circuitos aritméticos homomórficos.
- Estudo prático das condições de batching polinomial quando t ≡ 1 (mod 2n).

## Perguntas frequentes

### O que representa o orçamento de ruído (noise budget) no esquema BFV?

É a quantidade de ruído restante em bits antes que os erros corrompam a mensagem original na descriptografia.

### Para que serve a relinearização após uma multiplicação homomórfica?

Ela reduz o tamanho do ciphertext de volta para 2 polinômios (c₀, c₁), evitando o crescimento exponencial do estado.

### Esses parâmetros de anel (n=32 ou n=64) são seguros para produção?

Não. São parâmetros didáticos de brinquedo (toy parameters) projetados exclusivamente para aprendizado e simulações rápidas.

### Como funciona o empacotamento SIMD neste explicador?

Ele utiliza interpolação de Lagrange sobre GF(t) para codificar múltiplos inteiros em slots de um único polinômio.

### O bootstrapping exibido na ferramenta é uma execução FHE real?

Trata-se de uma simulação didática rotulada que reinicia o ruído do ciphertext mantendo o valor descriptografado correto.

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