高手問答第 304 期 —— 聊聊隱私計算技術

小白兔愛吃大灰狼 發布于 08/08 10:29
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從數據到大模型應用,11 月 25 日,杭州源創會,共享開發小技巧

數據流動起來才可以創造更大的價值,隨著數字經濟持續高速增長, 數據的互聯互通需求越來越旺盛,大到政府機關的公共數據、公司核心商業數據、小到個人信息。近兩年,我國也相繼出臺了 《數據安全法》《個人信息保護法》。因此, 如何讓數據安全地流通起來,是一個必須要解決的問題。
 
隱私計算技術作為 連接數據流通和隱私保護法規的紐帶,通過同態加密、混淆電路、差分隱私等技術,實現了 “數據可用不可見”。隱私計算技術是在保護 數據提供方不泄露原始數據的前提下,實現數據分析計算的技術集合。它作為數據流通的 重要創新前沿技術,目前主要包含如下三大技術路線: 安全多方計算(SMPC)、機密計算(TEE)、聯邦學習(FL) ,這些技術已經廣泛應用于金融、醫療、通信、政務等多個行業。
 
OSCHINA 本期高手問答 (8 月 9 日 - 8 月 15 日) 我們請來了 PrimiHub 開源 和大家一起探討關于「隱私計算技術」的問題。
 
可討論的問題包括但不限于:
  • 什么是隱私計算
  • 隱私計算的學習建議
  • 隱私計算相關的技術
  • PrimiHub 的技術設計
如有其他隱私計算相關問題也歡迎積極提問。
 

PrimiHub 作為一款由密碼學專家團隊打造的開源隱私框架,具有以下特性:
  • 開源:完全開源、免費
  • 自主研發:安全多方計算、聯邦學習、同態加密、可信計算等隱私計算技術
  • 開箱即用:擁有 Web 界面、命令行和 Python SDK 等多種使用方式
  • 功能豐富:支持隱匿查詢、隱私求交、聯合統計、數據資源管理等功能
  • 靈活配置:支持自定義擴展語法、語義、安全協議等
GitHub 地址:https://github.com/primihub/primihub

嘉賓介紹

 
劉仁章,應用數學博士,北京原語科技密碼學專家。精通格密碼、同態加密、安全多方計算等。在 NIST 全球后量子密碼算法競賽中攻破 HK17 等多個后量子密碼候選方案。曾獲 2022 年“金融密碼杯”競賽一等獎。
 
為了鼓勵踴躍提問, 原語科技 PrimiHub 會在問答結束后從提問者中抽取 5 名幸運會員,贈予 PrimiHub 定制筆記本禮盒 3 件套(內含:筆記本*1、金屬簽字筆*1、U盤*1)。
 
 

OSChina 高手問答一貫的風格,不歡迎任何與主題無關的討論和噴子。

下面歡迎大家就 隱私計算技術 相關問題向 PrimiHub 提問,直接回帖提問既可。

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小白兔愛吃大灰狼
小白兔愛吃大灰狼

高手問答第 304 期 —— 聊聊隱私計算技術

@before31 @clearsky1991  @夢夢閣  @xiaoaiwhc1  @灰灰

恭喜以上5位網友分別獲得 PrimiHub 定制筆記本禮盒 3 件套 一套。

請于8月23日前登陸賬號, 私信  @小白兔愛吃大灰狼   告知快遞信息(格式:姓名+電話+地址),過期視為自動放棄哦~

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clearsky1991
clearsky1991

@PrimiHub開源 老師,您好,我之前無意中看到過一個微軟同態加密庫SEAL(https://github.com/microsoft/SEAL#windows-linux-and-macos),這個實際應用時似乎需要針對特定的數據結構、應用中的算法調用它封裝的一些函數,總之就是需要編寫特定應用特定場景下的C/C++代碼,目前同態加密這塊有么有通用一些的算法、工具、類庫?

PrimiHub開源
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就目前的技術發展而言,同態加密算法庫只提供了一些底層的同態加密算子(可以想象為“指令集”),而我們現在也還只能通過寫“匯編代碼”的形式來進行開發,為此,我們還不得不了解這些指令的功能,并按照指令的格式去做開發。不過相信隨著技術的發展, 以后說不定會有一些像“C語言”這樣的高級語言出現,也會有“編譯器”一樣的通用工具出現,使得同態加密技術門檻大大降低。
PrimiHub開源
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關于同態加密,可以參考我們的另一篇文章:《同態加密為什么能被稱為密碼學的 “圣杯”?》https://my.oschina.net/u/6662337/blog/10091831
PrimiHub開源
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同態加密指的是可以在密文狀態下進行運算,例如密文加法、密文乘法。SEAL同態庫支持上述運算,以及一些向量、矩陣的運算,例如向量點積。至于怎么使用,需要看特點場景下需要用到哪些同態運算,然后調用同態庫相應的算子來實現需要的功能。但是目前來說,通用的工具比較少,而且只能做一些Toy Example??梢匀タ纯垂雀璧耐瑧B加密轉譯器(transpiler),網上有開源。
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iman123
iman123

@PrimiHub開源 老師,您好,我想了解一下:隱私計算技術目前的現狀、主流技術方案是什么,未來有哪些趨勢?

PrimiHub開源
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當前的隱私計算技術多應用在金融、醫療、政務、營銷等行業,比如「金融領域」的聯合反洗錢、銀(行)證(券)數據共享、高凈值/風險用戶共享;「集團機構」間的數據共享比如:共建用戶黑名單。鑒于各行各業對隱私保護的要求逐漸提高,隱私計算技術今后應該會用到各行各業。
PrimiHub開源
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隱私計算涉及到的技術有安全多方計算、同態加密、聯邦學習、差分隱私、機密計算等,不同技術有各自的優勢和劣勢,以及各自適合的應用場景。一般來說,對安全性要求高的場景,首選安全多方計算;對性能要求高的場景,優先TEE;多方機器學習建模的時候,考慮聯邦學習。
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賀小皮蛋
賀小皮蛋

@PrimiHub開源 這塊不太熟悉,不過之前看到過類似 同態加密這樣的技術介紹,從我們公司的態度來說 企業的數據 基本上都是不對外公開的,如果已經是私域的數據了 是否還會涉及隱私計算這類的場景呢

PrimiHub開源
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如提問中所說的,如果是私域數據、沒有流通需求的數據,是不需要用到隱私保護技術的。 數據的流通要以隱私保護為前提,隱私計算技術的關鍵作用就是保護數據流通中的隱私性和安全性。對于企業來說,使用隱私計算技術,可以在不泄漏數據的前提,釋放數據的價值。
PrimiHub開源
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某人gmgn3
某人gmgn3

@PrimiHub開源 我想問下什么是隱私計算?已將隱私計算的應用途徑?

PrimiHub開源
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隱私計算是指在「保護數據本身不對外泄露」的前提下實現數據分析計算的技術集合,達到對數據“可用、不可見”的目的。隱私計算多應用在金融、醫療、政務、營銷等行業,比如「金融領域」的聯合反洗錢、銀(行)證(券)數據共享、高凈值/風險用戶共享;「集團機構」間的數據共享比如:共建用戶黑名單; 《蘋果的差分隱私技術原理》https://my.oschina.net/u/6662337/blog/10087905
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灰灰
灰灰

是不是可以兼顧隱私,又可以實現計算?不是簡單的加/解密。

灰灰
灰灰
回復 @PrimiHub開源 : 這個值得推廣,而且值得向ZF推廣,既可以保護大家的隱私,又可以達到不斷優化工作的效果,還避免第三方服務公司在服務過程中盜取數據。
PrimiHub開源
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是的?!半[私計算技術”的全稱為“隱私保護計算技術”,是在保護隱私情況下進行計算的技術。僅僅使用普通的加解密功能,達不到隱私計算的要求。有一種特殊的加密技術叫“全同態加密”,可以在密文狀態下進行計算,是實現隱私計算的一種技術路線。
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empireghost
empireghost

@PrimiHub開源   

  • 隱私計算有什么學習建議?  與特定編程語言有關聯嗎?
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  • 隱私計算有那些相關的技術?  適合什么行業使用?
  •  
PrimiHub開源
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隱私計算涉及到的技術有安全多方計算、同態加密、聯邦學習、差分隱私、機密計算等,在金融、政務、醫療等行業有很好的應用場景。學習隱私計算技術的話需要有扎實的數學基礎,編程語言的話有C++和Python,安全多方計算、同態加密和機密計算多用C++,聯邦學習和差分隱私多用Python。
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before31
before31

@PrimiHub開源 老師您好,我有兩個問題請教:

1、如果說,隱私計算技術的目的是“在不泄漏數據的前提,釋放數據的價值”的話,那傳統的方式,例如,你想要評估某人的信用情況,來我這里查的時候我只給出他的信用評分,不會給出具體的數據詳情,這樣也保護了用戶的數據并且產生了價值。這兩者有什么區別呢?

2、隱私計算技術現在在國內的應用情況怎么樣,是剛開始發展的階段,還是已經有大規模應用了?主要集中在哪些場景?

PrimiHub開源
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隱私計算技術可以很好地解決這個問題,比如聯合建模、聯合風控等,讓各方的數據流通起來,而且可以在不泄漏隱私的情況下更好地利用數據價值。
PrimiHub開源
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2、隱私計算多應用在金融、醫療、政務、營銷等行業,比如「金融領域」的聯合反洗錢、銀(行)證(券)數據共享、高凈值/風險用戶共享;「集團機構」間的數據共享比如:共建用戶黑名單;這里還有一篇《蘋果的差分隱私技術原理》https://my.oschina.net/u/6662337/blog/10087905
PrimiHub開源
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1、在上述場景中,只需要保證查詢結果的隱私性,所以展示信用分數即可。但在實際的信用評估中,需要收集很多用戶的原始數據來構建信用評估模型。而且,由于一方的數據是有限的,實際中需要多方聯合來提高模型精度。進一步,多方的數據融合可以解決“數據孤島”問題(各方的數據孤立,沒有相互流通),而在涉及到多方的時候就需要保護數據隱私。
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Ericpoon
Ericpoon

@PrimiHub開源 這個和使用did做身份認證,有沒什么聯系?

PrimiHub開源
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兩者背后用到的一些密碼學技術是相同的,如零知識證明等。DID里的認證行為也可以看做是隱私計算在這類特定場景中的應用。目前也有很多區塊鏈+隱私計算的研究。
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