一、隐私计算
隐私计算,即“隐私保护计算”(Privacy-Preserving Computation),是指在提供隐私保护的前提下实现数据价值挖掘的技术体系,而非单一技术,早期多被定义为隐私保护计算、隐私保护技术等。2016 年发布的《隐私计算研究范畴及发展趋势》正式提出“隐私计算”一词,并将隐私计算定义为“面向隐私信息全生命周期保护的计算理论和方法,是隐私信息的所有权、管理权和使用权分离时隐私度量、隐私泄漏代价、隐私保护与隐私分析复杂性的可计算模型与公理化系统。
二、多方安全计算
多方安全计算(Secure Multi-Party Computation),MPC 由姚期智在1982 年提出,指参与者在不泄露各自隐私数据情况下,利用隐私数据参与保密计算,共同完成某项计算任务。
该技术能够满足人们利用隐私数据进行保密计算的需求,有效解决数据的“保密性”和“共享性”之间的矛盾。多方安全计算包括多个技术分支,目前,在MPC 领域,主要用到的是技术是秘密共享、不经意传输、混淆电路、同态加密、零知识证明等关键技术,你可以认为多方安全计算是一堆协议集。
三、联邦学习
联邦学习的本质是一种机器学习框架,即分布式机器学习技术。联邦学习以一个中央服务器为中心节点,通过与多个参与训练的本地服务器(以下简称“参与方”)交换网络信息来实现人工智能模型的更新迭代。
即中央服务器首先生成一个通用神经网络模型,各个参与方将这个通用模型下载至本地并利用本地数据训练模型,将训练后的模型所更新的内容上传至中央服务器,通过将多个参与方的更新内容进行融合均分来优化初始通用模型,再由各个参与方下载更新后的通用模型进行上述处理,这个过程不断重复直至达到某一个既定的标准。
在整个联邦学习的过程中,各参与方的数据始终保存在其本地服务器,降低了数据泄露的风险。
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本期Gauss松鼠会大咖讲堂专栏由北京航空航天大学计算机学院童咏昕教授为大家带来“基于安全多方计算的数据联邦技术浅谈”。