當(dāng)今時(shí)代，信息技術(shù)日新月異，人類文明正經(jīng)歷從信息科技（IT)時(shí)代向數(shù)據(jù)科技(DT）時(shí)代的飛速變革。
一、 數(shù)據(jù)孤島阻礙數(shù)據(jù)發(fā)展
當(dāng)今時(shí)代，信息技術(shù)日新月異，人類文明正經(jīng)歷從信息科技（IT)時(shí)代向數(shù)據(jù)科技(DT）時(shí)代的飛速變革。數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源的地位日益凸顯。然而，數(shù)據(jù)孤島問題突出。出于對數(shù)據(jù)安全的傳統(tǒng)保護(hù)，數(shù)據(jù)流通的各方彼此難以互信，進(jìn)而形成數(shù)據(jù)壟斷，阻礙了數(shù)據(jù)的共享和利用，使得不同數(shù)據(jù)擁有方彼此的數(shù)據(jù)相互分隔，就像海上一座座孤島，互不連通。數(shù)據(jù)只有流通才能充分釋放價(jià)值。在強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與保護(hù)個(gè)人隱私的前提下，追求數(shù)據(jù)價(jià)值的最大化釋放是這個(gè)時(shí)代應(yīng)有之義。如何在保證數(shù)據(jù)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”，這是數(shù)據(jù)安全發(fā)展亟需解決的課題。
二、 隱私計(jì)算實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”
隱私計(jì)算技術(shù)為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“可用不可見”提供了解決方案，可破解數(shù)據(jù)保護(hù)和利用之間的矛盾，已在金融、醫(yī)療、政務(wù)等領(lǐng)域開始推廣應(yīng)用。隱私計(jì)算是在保護(hù)數(shù)據(jù)本身不對外泄露的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算的技術(shù)集合。隱私計(jì)算并不簡單屬于某一學(xué)科領(lǐng)域，而是一套包含密碼學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能等眾多領(lǐng)域交叉融合的跨學(xué)科技術(shù)體系。隱私計(jì)算技術(shù)包括安全多方計(jì)算（MPC）、可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）和聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL）等。
1. 安全多方計(jì)算（MPC）
安全多方計(jì)算（MPC)是隱私計(jì)算在密碼學(xué)領(lǐng)域的主流技術(shù)。安全多方計(jì)算技術(shù)旨在解決數(shù)據(jù)流通共享中的安全保密問題。安全多方計(jì)算問題數(shù)學(xué)模型是：假設(shè)有n個(gè)參與方P1、P2…Pn，分別擁有自己的秘密數(shù)據(jù)x1、x2、…xn，他們希望計(jì)算函數(shù)f(x1,x2,…xn),要求在不泄漏各自秘密數(shù)據(jù)的情況下各方協(xié)同計(jì)算。計(jì)算完成時(shí)，各方只能得到函數(shù)計(jì)算結(jié)果，而不能得到其他參與方的秘密數(shù)據(jù)。安全多方計(jì)算本身也不是單一技術(shù)，包括不經(jīng)意傳輸、混淆電路、秘密分享和同態(tài)加密等多種技術(shù)。
不經(jīng)意傳輸(OT) ，也稱茫然傳輸，是一種保證通信雙方隱私安全的通信協(xié)議。在一個(gè)n選k不經(jīng)意傳輸協(xié)議中，發(fā)送方將n個(gè)消息加密后發(fā)送給接收方，接收方只能解密接收方所選取的k（k<n)個(gè)加密消息，發(fā)送方無法確定接收方得到的消息是其中哪k個(gè)。ot協(xié)議可以保護(hù)接收者的隱私（選取的消息的內(nèi)容）不被發(fā)送者知道。ot協(xié)議是安全多方計(jì)算的基礎(chǔ)，在混淆電路、秘密分享中，可能需要執(zhí)行大量的ot協(xié)議來完成復(fù)雜的計(jì)算，安全性和效率是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)ot協(xié)議的重要考量。< p="">
混淆電路(GC)，又稱姚氏電路，它的核心技術(shù)是將兩方參與的安全計(jì)算函數(shù)編譯成布爾電路的形式，并將真值表加密打亂，從而實(shí)現(xiàn)電路的正常輸出而又不泄露參與計(jì)算的雙方私有信息。由于所有計(jì)算都可以歸結(jié)為底層的電路運(yùn)算，因此GC適應(yīng)性強(qiáng)，可以用在所有可以用電路表示的計(jì)算中。但在與其他安全協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)的代價(jià)較大，電路門數(shù)量大時(shí)，計(jì)算效率較低。
秘密分享（SS)，也稱秘密分割或者秘密共享，是將秘密拆成多個(gè)份額或者分片（shares) 分給多個(gè)參與方。秘密分享根據(jù)其原理可以分為基于多項(xiàng)式的秘密分享和加性秘密分享?；诙囗?xiàng)式的秘密分享的典型方案是Shamir門限秘密分享，加性秘密分享的典型方案是Beaver 三元組。SS是最早在商業(yè)環(huán)境中應(yīng)用的安全多方計(jì)算技術(shù)之一，技術(shù)相對成熟。
同態(tài)加密是一種特殊性質(zhì)的加密方案，支持密文計(jì)算。同態(tài)加密被譽(yù)為密碼學(xué)的圣杯。通過同態(tài)加密，數(shù)據(jù)擁有方可以將數(shù)據(jù)發(fā)送給云服務(wù)提供商進(jìn)行處理，而不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的原始信息被泄露，使其天然地與云計(jì)算具有極高的親和度，成為云計(jì)算安全技術(shù)體系的制高點(diǎn)。當(dāng)然，同態(tài)加密方案的構(gòu)造極具挑戰(zhàn)性?？梢钥隙ǎ雀咝в职踩娜瑧B(tài)加密方案一旦構(gòu)造出來，將會(huì)極大地推進(jìn)隱私計(jì)算在各類實(shí)際場景的落地。
2.聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL）
聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL)基于聯(lián)邦架構(gòu)和機(jī)器學(xué)習(xí)，是一種多個(gè)參與方在各數(shù)據(jù)不出本地的前提下共同完成某項(xiàng)機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)的活動(dòng)。通過聯(lián)邦學(xué)習(xí)，不同的數(shù)據(jù)擁有方可以在不交換數(shù)據(jù)的情況下，建立一個(gè)虛擬的共有模型，這個(gè)虛擬模型的效果等同于把數(shù)據(jù)聚合在一起建立的模型。利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)構(gòu)造的虛擬融合，采用“數(shù)據(jù)不動(dòng)模型動(dòng)”的思想，不用聚合原始數(shù)據(jù)，而是各自在本地進(jìn)行訓(xùn)練后交換中間因子，再對模型進(jìn)行優(yōu)化迭代。這樣，不同數(shù)據(jù)擁有方的數(shù)據(jù)可在本地控制，同時(shí)完成聯(lián)合建模，彼此之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”。
3. 可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）
可信執(zhí)行環(huán)境，即TEE，是一種具有運(yùn)算和儲存功能，能提供安全性和完整性保護(hù)的獨(dú)立處理環(huán)境。其基本思想是：在硬件中為敏感數(shù)據(jù)單獨(dú)分配一塊隔離的內(nèi)存，所有敏感數(shù)據(jù)的計(jì)算均在這塊內(nèi)存中進(jìn)行，并且除了經(jīng)過授權(quán)的接口外，硬件中的其他部分不能訪問這塊隔離的內(nèi)存中的信息，以此來實(shí)現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的隱私計(jì)算。TEE的核心思想是隔離。隔離機(jī)制是TEE最主要的基礎(chǔ)。通過隔離的安全執(zhí)行空間，提供對代碼和數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性保護(hù)。目前最有代表、應(yīng)用最多的技術(shù)方案是ARM的TrustZone和Intel的SGX。
小結(jié)
作為一類技術(shù)的集合，隱私計(jì)算技術(shù)體系的劃分并未統(tǒng)一。除了上述技術(shù)之外，零知識證明、差分隱私等也常被納入其中。伴隨著隱私計(jì)算一起出現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)還包括數(shù)據(jù)脫敏、保留格式加密、區(qū)塊鏈等。在選擇技術(shù)方案時(shí)，只有結(jié)合具體場景在性能、安全性和通用性等方面的具體需求，從核心需求痛點(diǎn)入手，才能選擇最合適的技術(shù)路線。
三、 海泰方圓隱私計(jì)算和數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品線
1. 海泰方圓隱私計(jì)算技術(shù)產(chǎn)品
以安全多方計(jì)算、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、TEE等為代表的隱私計(jì)算技術(shù)為流通過程中數(shù)據(jù)的“可用不可見”提供了解決方案。海泰方圓在安全多方計(jì)算、TEE、數(shù)據(jù)安全治理、數(shù)據(jù)脫敏、保留格式加密等方面有深入的研究，在秘密分享（密鑰分割）、不經(jīng)意傳輸、匿名認(rèn)證等方面均有技術(shù)專利授權(quán)，同時(shí)公司還參與隱私計(jì)算相關(guān)內(nèi)容的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作。2022年初公司設(shè)計(jì)完成基于同態(tài)加密的隱私計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)，提供基于密文的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和復(fù)雜場景的多方聯(lián)合計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”。該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)方、隱私計(jì)算平臺方、計(jì)算結(jié)果獲取方等多種角色。數(shù)據(jù)方對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后傳給隱私計(jì)算平臺，隱私計(jì)算平臺基于密文進(jìn)行計(jì)算，將密文計(jì)算結(jié)果傳給計(jì)算結(jié)果獲取方，計(jì)算結(jié)果獲取方擁有解密私鑰，對密文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行解密得到明文結(jié)果。隱私計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)可用于數(shù)據(jù)安全交易、數(shù)據(jù)安全出境等場景。
隱私計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)
2. 海泰方圓數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品
當(dāng)前，數(shù)據(jù)安全技術(shù)領(lǐng)域不斷細(xì)分，技術(shù)體系不斷完善，而且還在不斷發(fā)展之中，可以說，沒有哪項(xiàng)技術(shù)是全能而完美的，不同技術(shù)和方法的應(yīng)用往往需要相互融合。事實(shí)上，海泰方圓擁有豐富的數(shù)據(jù)安全類產(chǎn)品，近年推出的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)安全新品包括數(shù)據(jù)安全管控平臺、數(shù)據(jù)分類分級系統(tǒng)、數(shù)據(jù)脫敏系統(tǒng)等多種產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)安全管控平臺是“數(shù)據(jù)安全”能力的底座。平臺關(guān)注于數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，對數(shù)據(jù)安全能力進(jìn)行集中化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、常態(tài)化、場景化管理，全面掌握全域敏感數(shù)據(jù)資產(chǎn)分類分級及分布情況，有效監(jiān)控敏感數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)路徑和動(dòng)態(tài)流向，通過集中化數(shù)據(jù)安全管控策略管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布、流轉(zhuǎn)、訪問過程中的態(tài)勢呈現(xiàn)和風(fēng)險(xiǎn)識別。平臺能夠?qū)Ψ诸惙旨壓蟮拿舾袛?shù)據(jù)做進(jìn)一步安全處理，支持?jǐn)?shù)據(jù)脫敏、數(shù)據(jù)加解密和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等安全防護(hù)功能。
數(shù)據(jù)分類分級系統(tǒng)基于AI智能引擎和分類分級模板實(shí)現(xiàn)企事業(yè)單位數(shù)據(jù)資產(chǎn)中的敏感信息分類分級自動(dòng)識別，集中管控敏感信息的靜態(tài)分布和動(dòng)態(tài)變化，為數(shù)據(jù)脫敏、數(shù)據(jù)資產(chǎn)安全利用提供基礎(chǔ)支撐，輔助決策人員制定數(shù)據(jù)安全方案。數(shù)據(jù)分類分級系統(tǒng)適用于企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)資產(chǎn)識別梳理、定位數(shù)據(jù)資產(chǎn)分布、滿足監(jiān)管檢測等場景。
數(shù)據(jù)據(jù)脫敏系統(tǒng)是一套在保留原有數(shù)據(jù)的有效信息特征的情況下，通過對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行遮蔽、替換、混淆等方法，隱藏?cái)?shù)據(jù)中敏感信息的系統(tǒng)。系統(tǒng)通過敏感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和處理引擎自動(dòng)掃描數(shù)據(jù)庫，智能識別敏感數(shù)據(jù)，系統(tǒng)默認(rèn)支持地址脫敏、URL脫敏、身份信息脫敏、電話號碼脫敏等20種脫敏方式，支持自定義脫敏規(guī)則設(shè)置，支持保留格式加密，能夠應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)導(dǎo)入開發(fā)環(huán)境、數(shù)據(jù)跨單位共享等場景。
海泰方圓數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品具有三大技術(shù)特色。一是采用專業(yè)的密碼技術(shù)，包括傳統(tǒng)密碼技術(shù)和隱私計(jì)算前沿技術(shù)。二是采用AI技術(shù)，包含NLP(自然語言處理）和知識圖譜等技術(shù)。三是采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的DSMM數(shù)據(jù)安全治理框架，平臺類產(chǎn)品參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 37988-2019《信息安全技術(shù) 數(shù)據(jù)安全能力成熟度模型》的DSMM模型構(gòu)建數(shù)據(jù)安全治理框架。
海泰方圓以密碼全能力和可信數(shù)據(jù)治理為核心，提供商用密碼綜合解決方案和可信數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理。海泰方圓愿與業(yè)界同仁一道，賦能共贏，推動(dòng)隱私計(jì)算在數(shù)據(jù)安全治理中發(fā)揮更大的價(jià)值。
參考資料
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