Apple Watch中也可以用到安全多方計算?

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安全多方計算(MPC)是由圖靈獎獲得者姚期智院士於1982年提出的概念。透過將近40年的發展,在理論和工程上都得到了長足的進步。以秘密分享(Secret Sharing)、混淆電路(Garbled Circuit)和不經意傳輸(Oblivious Transfer)等技術為主的MPC協議中,往往網路通訊上的代價要大於計算的代價。在合適的網路條件下基於上述技術的MPC協議的實際效能也能滿足許多實際的需求。安全多方計算兼具理論研究和實際應用價值,在電子投票、隱私保護的資料探勘、機器學習、區塊鏈、生物資料比較、雲端計算等領域有著廣泛的應用前景。其核心是處理資料交換。資料分享等場景裡的資料隱私問題。以MPC為代表的隱私計算技術可以實現資料在不離開本地情況下,完成計算任務,達到資料可用而不可見。那麼安全多方計算究竟能在商業與應用場景中做什麼呢?首先在公鏈中,以以太坊2.0為例,以太坊2.0網路中的一個安全性機制——Custody Game (託管策略)採用了MPC技術。為了保證輕節點可以安全地下載區塊頭構建區塊鏈,無需擔心區塊資料不可用的問題,這裡MPC的引入,不但實現了原始目標——提供安全性,還能建立新的質押商業模式,讓多個使用者共同分擔成為驗證人節點所需的經濟門檻——32個ETH,在豐富商業玩法的同時,更重要的是提升了以太坊2.0網路的去中心化程度。

在行業應用中,醫療行業在電子病歷(HER)資料跨域訪問中,就會應用到MPC技術。在擁有個人數字身份基礎設施的前提下,A醫院可以在獲得病人授權的前提下,對其在此前就診的B醫院申請資料訪問,在滿足診療需求的前提下,同時出於隱私合規和資料最小化的原則,該次訪問僅需要了解病人的某項疾病的特徵資訊。

例如曾有對某類藥物的過敏情況,返回是或者否。那麼在這樣的一個案例中,MPC技術就可以發揮最大的作用,透過對病人在B醫院的病歷記錄的授權查詢,不直接返回病人的病歷資料,僅返回所需的藥物過敏特徵資訊。

在目前最火熱的可穿戴裝置行業,MPC也有非常廣泛的應用。Apple Watch是目前市場上銷量最高的可穿戴裝置, 其近日全新推出的Apple Watch Series 6除了可以監測人體心跳、血壓等生理資料外,還加入了對新冠肺炎具有參考性的指標——血樣指標。而這些屬於使用者的隱私健康資料能否被保護起來而不被濫用呢?

透過MPC技術是可以做到使用者個體隱私與群體健康兼顧的。一種新的方案是,使用者個體透過可穿戴裝置(IOT感測器),實現與心跳、血氧、血壓等多種生理資料來源對接。裝置均擁有數字身份,並由運營機構提供使用者資料的本地計算,只需按驗證規則返回驗證結果。完全不需要在雲端各資料來源驗證結果彙總計算,就可以生成該使用者最終的健康狀態。

除此之外,在人工智慧(AI)領域,MPC的應用場景更加廣闊,AI行業需要大量經過標註處理的相關資料做演算法訓練支撐,可以說資料決定了AI的落地程度。

PlatON生態中,基於TensorFlow的隱私AI框架Rosetta就是一款可以應用於AI行業的產品,其主要目的是降低AI開發人員的門檻,讓他們可以在不需要了解隱私計算細節的情況下,僅僅透過新增一行程式碼的方式,將原先傳統的資料處理方式轉換為隱私計算的方式。

Rosetta本身是對AI訓練中的各類基礎運算元進行了MPC本地封裝,使得開發者可以透過運算元組合,實現所需的訓練演算法,並且是以資料輸入隱私得到妥善保護的方式執行。

在資料隱私問題越發被大家重視的今天,MPC技術的應用場景將逐步拓展,終成數字社會公共基礎設施的底層技術。

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