隱私計算重要技術突破!億級數據密態分析可在10分鐘內完成

據全球知名知識產權機構incoPat動態,螞蟻集團隱私計算創新技術可信密態計算(Trusted-Environment-based Cryptographic Computing,簡稱TECC)近日再獲一項「分佈式多方安全計算系統、方法和節點」(公告號CN113992439B)專利授權。這項專利研究結果,根據資源消耗和任務可并行拆分程度的不同,可將TECC的計算速度提升10倍到100倍,實現在1小時內完成億級樣本密態GBDT(Gradient Boosting Decision Tree,一種樹模型集成算法)建模訓練,在10分鐘內完成億級數據密態SQL分析,可以為頂級數據規模帶來非常友好的計算體驗,達到了隱私計算現階段最佳性能效果,也使得TECC計算效率接近於數據非加密的明文計算。

 圖註:「分佈式多方安全計算系統、方法和節點」技術路線

數據密態時代,隱私計算被認為是同時滿足數據價值流通和數據安全保護的關鍵技術,但當前隱私計算主流技術中,不論是多方安全計算、聯邦學習,還是可信執行環境(TEE)、全同態算法等,都存在着安全性或性能上的限制,特別是計算效率和保護數據安全之間的平衡,這也是當前隱私計算在產業界大規模應用的主要障礙之一。

為解決這一難題,螞蟻集團於2021年起推動發展新一代隱私計算技術可信密態計算(TECC),創新性地將密碼技術(MPC、FL)和全棧可信計算技術(TEE、TPM)融合在一起,突破了使用單一技術的局限,獲得了更高的綜合能力。TECC技術的核心突破是,在遠程驗證的TPM/TEE環境中使用高速全密文計算,一方面在性能、可靠性、適用性等方面比傳統跨網隱私計算(MPC/聯邦學習)有顯著提升,另一方面能夠有效抵抗困擾TPM/TEE的供應鏈攻擊、側信道攻擊、明文數據泄露風險,同時有效抵抗困擾多方安全計算和聯邦學習的合謀攻擊、半誠實攻擊與信息熵泄露風險。與其他隱私計算技術相比,TECC更加適用於對數據安全需求高(如重要數據)、數據規模大(如百萬個人信息)、計算邏輯複雜、參與方數量不固定的場景,並支持等跨地域數據中心的密態計算需求。

螞蟻集團副總裁兼首席技術安全官韋韜認為,數據合規挑戰和數據要素流通需求下,可信密態計算技術(TECC)的綜合優勢,為各行業數字化轉型、數據要素安全流通提供了基礎設施級解決方案,其性能優勢也能滿足能源、工業互聯網等數據體量龐大的行業,以及「東數西算」等大規模計算場景,為隱私計算更廣泛的應用做了前瞻性技術布局,是最有希望滿足密態時代要求的隱私計算技術。

韋韜介紹,目前螞蟻集團已完成對TECC理論體系建設,並且在隱私機器學習訓練、隱私離線批量預測、實時預測、密態數據分析等場景落地實踐。與此同時,TECC目前正在進行中國信通院、BCTC等機構的專業測評,也即將在主管部門指導下逐步開源。希望行業各界人士共同參與,攜手推進行業生態建設。

雷峰網


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