隱私計算重要技術突破!億級資料密態分析可在 10 分鐘內完成

據全球知名智慧財產權機構 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 “分散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並行拆分程度的不同,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,一種樹模型整合演算法)建模訓練,在 10 分鐘內完成億級資料密態 SQL 分析,可以為頂級資料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效能效果,也使得 TECC 計算效率接近於資料非加密的明文計算。

隱私計算重要技術突破!億級資料密態分析可在 10 分鐘內完成

圖注:“分散式多方安全計算系統、方法和節點” 技術路線

資料密態時代,隱私計算被認為是同時滿足資料價值流通和資料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)、全同態演算法等,都存在著安全性或效能上的限制,特別是計算效率和保護資料安全之間的平衡,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侷限,獲得了更高的綜合能力。TECC 技術的核心突破是,在遠端驗證的 TPM/TEE 環境中使用高速全密文計算,一方面在效能、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、側通道攻擊、明文資料洩露風險,同時有效抵抗困擾多方安全計算和聯邦學習的合謀攻擊、半誠實攻擊與資訊熵洩露風險。與其他隱私計算技術相比,TECC 更加適用於對資料安全需求高(如重要資料)、資料規模大(如百萬個人資訊)、計算邏輯複雜、參與方數量不固定的場景,並支援等跨地域資料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,資料合規挑戰和資料要素流通需求下,可信密態計算技術(TECC)的綜合優勢,為各行業數字化轉型、資料要素安全流通提供了基礎設施級解決方案,其效能優勢也能滿足能源、工業網際網路等資料體量龐大的行業,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佈局,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、隱私離線批次預測、實時預測、密態資料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。

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