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什么是隐私计算?

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隐私计算(Privacy compute)是指在保护数据本身不对外泄露的前提下实现数据分析计算的技术集合。

隐私计算是面向隐私信息全生命周期保护的计算理论和方法,是隐私信息的所有权、管理权和使用权分离时隐私度量、隐私泄漏代价、隐私保护与隐私分析复杂性的可计算模型与公理化系统。

技术特点

具体是指在处理视频 、音频、图像、图形、文字、数值、泛在网络行为性信息流等信息时,对所涉及的隐私信息进行描述、度量、评价和融合等操作,形成_套符号化、公式化且具有量化评价标准 的隐私计算理论、算法及应用技术,支持多系统融合的隐私信息保护 。隐计算涵盖了信息搜集者、发布者和使用者在信息产生、感知、发布、传播 、存储、处理、使用、销毁等全生命周期过程的所有计算操作 ,并包含支持海量用户、高并发、高效能隐私保护的系统设计理论与架构 。隐私计算是泛在网络空间隐私信息保护的重要理论基础。

社会意义

与传统数据使用方式相比,隐私计算的加密机制能够增强对于数据的保护、降低数据泄露风险。因此,包括欧盟在内的部分国家和地区将其视为“数据最小化”的一种实现方式。同时,传统数据安全手段,比如数据脱敏或匿名化处理,都要以牺牲部分数据维度为代价,导致数据信息无法有效被利用,而隐私计算则提供了另一种解决思路,保证在安全的前提下尽可能使数据价值最大化。

主要技术方向

从技术角度出发,隐私计算是涵盖众多学科的交叉融合技术,目前主流的隐私计算技术主要分为三大方向:第一类是以多方安全计算为代表的基于密码学的隐私计算技术;第二类是以联邦学习为代表的人工智能与隐私保护技术融合衍生的技术;第三类是以可信执行环境为代表的基于可信硬件的隐私计算技术。不同技术往往组合使用,在保证原始数据安全和隐私性的同时,完成对数据的计算和分析任务。

多方安全计算

多方安全计算(Secure Multi-party Computation, MPC)由图灵奖获得者姚期智院士于1982年通过提出和解答百万富翁问题而创立, 是指在无可信第三方的情况下,多个参与方共同计算一个目标函数, 并且保证每一方仅获取自己的计算结果,无法通过计算过程中的交互 数据推测出其他任意一方的输入数据(除非函数本身可以由自己的输 入和获得的输出推测出其他参与方的输入)。

联邦学习

联邦学习(FederatedLearning, FL),又名联邦机器学习、联合学习、联盟学习等。联邦学习是实现在本地原始数据不出库的情况下, 通过对中间加密数据的流通与处理来完成多方联合的机器学习训练。联邦学习参与方一般包括数据方、算法方、协调方、计算方、结果方、任务发起方等角色,根据参与计算的数据在数据方之间分布的情况不 同,可以分为横向联邦学习、纵向联邦学习和联邦迁移学习。

可信执行环境

可信执行环境(Trusted Execution Environment, TEE)通过软硬件方法在中央处理器中构建一个安全的区域,保证其内部加载的程序 和数据在机密性和完整性上得到保护。TEE是一个隔离的执行环境,为在设备上运行的受信任应用程序提供了比普通操作系统(Rich Operating System, RichOS)更高级别的安全性以及比安全元件(Secure Element, SE)更多的功能。 [3]

多方中介计算

多方中介计算(Multi-partyintermediary computation, MPIC)是由谭立、孔俊提出的一种新的隐私计算方法,是指多方数据在独立于数据方和用户的受监管中介计算环境内,通过安全可信的机制实现分析计算和匿名化结果输出的数据处理方式,是一个计算管理系统。在MPIC中,数据方的原始数据由其去标识化后输入中介计算环境或平台参与计算,完成计算后立即被删除,匿名化结果数据经审核后按指定路径输出。在MPIC的特定环境和规则下,信息数据的身份标识经过加密和标识化的处理,因其算法具有不可逆性,故无法恢复为原始数据,满足了匿名化的一个要求,即不能原复;同时,由于这些去标识化的信息数据被封闭在特定受监管环境或平台中,客观上达到了匿名化的另一个要求,即无法识别特定自然人。故被处理的数据实质可视同匿名化,不再属于个人信息,无需征得个人同意就可进入中介计算环境或平台参与计算。

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