目錄
- 一、隱私計算(Privacy Computing)
- 二、實作隱私計算的相關技術
- 1. 多方安全計算(Secure Multi-Party Computation MPC)
- 2. 聯邦學習(Federated machine learning/Federated Learning)
- 3. 可信執行環境(Trusted Execution Environment TEE)
- 三種技術的對比
- 參考
一、隱私計算(Privacy Computing)
隱私計算,廣義上是指面向隱私保護的計算系統與技術,涵蓋資料的產生、存盤、計算、應用、銷毀等資訊流程全程序,想要達成的效果是使資料在各個環節中 “可用不可見”,目前最先落地于金融、醫療等行業,
二、實作隱私計算的相關技術
從技術角度出發,和隱私計算相關聯的概念很多——多方安全計算(MPC)、可信硬體(TEE)、聯邦學習、差分隱私、區塊鏈等,目前業內采用的主流技術包括三類:多方安全計算(MPC)、聯邦學習和可信執行環境(TEE),
當前實作隱私計算的技術主要可分為可信計算和密碼學兩大方向,
- 可信硬體
- 可信硬體指可信執行環境,核心思想是構建一個安全的硬體區域,各方資料統一匯聚到該區域內進行計算,
- 密碼學
密碼學指用演算法實作對計算程序中的資料保護,以多方安全計算、聯邦學習等為代表,
1. 多方安全計算(Secure Multi-Party Computation MPC)
多方安全計算(Secure Multi-Party Computation,簡稱MPC)是指在無可信第三方情況下,通過多方共同參與,安全地完成某種協同計算,即在一個分布式環境中,多個參與者共同完成對某個函式的計算,該函式的輸入資訊分別由這些參與者提供,且每個參與者的輸入資訊是保密的,在計算結束后,各參與者獲得正確的計算結果,但無法獲知其他參與者的輸入資訊,這種方式主要基于密碼學的一些隱私技術,相關概念還包括同態加密(Homomorpgic Encryption)、不經意傳輸(Oblivious Transfer)、混淆電路(Garbled Circuit)和秘密共享(Secret Sharing)等,
核心在于計算參與方在資料加密狀態下進行計算,彼此不知對方資料,卻能得到正確的計算結果,


2. 聯邦學習(Federated machine learning/Federated Learning)
聯邦機器學習(Federated machine learning/Federated Learning),又名聯邦學習,聯合學習、聯盟學習,聯邦機器學習是一個機器學習框架,能幫助多個機構在滿足用戶隱私保護、資料安全和政府法規的要求下,進行資料使用和機器學習建模,有觀點認為,基于多方資料進行聯合建模,各自原始資料不對外輸出,由中心方進行協調的建模,都可稱為聯邦學習,
聯邦學習的系統架構大致分為橫向聯邦學習、縱向聯邦學習、遷移學習三類,分別對應不同資料集的差異情況,
核心:“資料不出門,演算法滿地跑”

3. 可信執行環境(Trusted Execution Environment TEE)
以上兩種方式主要是在軟體和演算法層面實作隱私計算,可信執行環境(TEE)則基于硬體實作,
這種方式的思路是在CPU 上構建一塊安全區域,這塊區域的作用是給資料和代碼的執行提供一個更安全的空間,在這個安全區域內進行相關的計算,比較有代表性的是Intel-SGX、ARM-TrustZone等,
三種技術的對比
這三種方式在安全性、工程能力和落地場景等方面存在不同的特點,我們可以通過下文這張對比圖,了解不同技術思路的優劣勢,

參考
- 《36氪研究 | BAT都不放過的淘金機會,隱私計算能長出平臺嗎??
- 富數科技官網
- 《隱私計算應用場景詳解》
CSDN認證博客專家
Java
大資料開發
CSDN簽約作者
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