MPC:聯邦學習的下一代技術趨勢：無第三方和組件化

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近日，楊強教授在SDBD2020·算力在線論壇中指出聯邦學習不僅僅是技術，更是開源生態的建立。作為打開數據島的橋梁，聯邦學習在滿足數據隱私、安全和監管要求的前提下，讓人工智能系統能夠更加高效、準確的共同使用各自的數據。開門見山，本期算力隱私數據安全專欄特邀郭嘉，拋出3大問，大膽構想無第三方和組件化的聯邦學習技術未來。這一年，有幸零距離接觸數百家客戶，我想以一種更直接的方式來說一說聯邦學習是否能落地銀行的問題。三個問題

1）聯邦學習的第三方協調器難道不是詬病嗎？2）進銀行這樣的機構，如果是敲命令行的產品，怎么可能說服領導？3）機構采購了建模平臺甚至建模方案，是不是意味著自己的工程師成為雞肋？這是我在富數做聯邦學習客戶解決方案遇到的數十個問題中的，挑選的其中3個比較另類的疑問。無第三方才“中立”

目前市場上的隱私計算產品，大多是有第三方存在，或者由其中某一方兼任第三方的。第三方C在最開始為計算雙方A和B分配同一份公鑰，第三方C持有對應的私鑰；A方和B方分別就自己的數據作相應的計算，將基于己方數據的中間結果用公鑰加密，并將密文發送給第三方C；第三方C使用私鑰解密來自各方的中間結果密文獲得各方的中間結果明文，并匯總得到完整的中間結果。這一過程會反復迭代，直至滿足結束條件。從最終結果來看，有第三方C在參與過程之中，獲得了自己本不該獲得的信息。而這些信息是否暴露其他參與方的隱私數據，與運行的算法本身結構有關：例如在邏輯回歸算法中，參與方計算出基于己方數據的內積，并將其加密發送給協調方，協調方得到該內積結果并不能得到原來的數據，這是因為內積數據很好地掩蓋了原有數據。但是，并不是所有算法的中間結果都能像邏輯回歸問題一樣——不暴露參與方的原始數據。

美國卡內基梅隆大學獲得2000萬美元聯邦資金:5月22日消息，總部位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡的卡內基梅隆大學獲得了 2000 萬美元的聯邦資金，用于創建一個旨在制定公共政策的全新人工智能研究所。該研究所將促進人工智能工具的改進，以協助自然災害和公共衛生事件等社會環境下的決策程序。該大學機器學習系教授 Aarti Singh 將擔任研究所所長。該研究所的研究人員將在開發和培訓新技術的同時咨詢公共衛生官員、應急管理人員和社區工作人員，以及行為和認知科學家。[2023/5/22 15:19:11]

第三方的協調，確實為協議的設計和實現帶了很大的便利。但是實際上第三方本身的建立是需要較大成本。而所謂的兼任第三方，雖然整個過程中只有兩方參與，但并沒有從實際上解決有第三方的方案中存在的問題——其中一方的信息仍存在暴露的危險。相比有第三方參與的方案，基于MPC無第三方參與的方案從協議設計之初就摒棄了協調方。MPC協議在理論上要求參與方除了己方輸入和己方計算結果輸出之外，并不能獲得額外的信息。MPC只有參與方之間的信息交互，并且協議執行期間的交互過程不會泄漏參與方的隱私數據。這是由協議設計的底層來保證的。例如，在混淆電路中，參與方會將各自的輸入映射成為隨機密鑰，同時用混淆真值表來保持參與方輸入、輸出之間。各方交互的只是關于真值表對應的密文，而不包含任何輸入、輸出數據。

Hermes要求聯邦法院對Mason Rothschild發布禁令停止銷售MetaBirkin NFT:金色財經報道，奢侈時尚品牌Hermes（愛馬仕）要求聯邦法院禁止銷售基于 Birkin 包的NFT。愛馬仕在其提交的文件中稱，盡管有裁決，Rothschild仍在繼續推廣 NFT。這家時裝公司希望聯邦法院介入并迫使Rothschild不僅停止出售數字資產，還將他仍然擁有的 NFT 轉讓給愛馬仕。

金色財經此前報道，2月9日，愛馬仕與NFT藝術家Mason Rothschild的案件于2023年2月8日作出判決，Hermes（愛馬仕）贏得了針對Rothschild的Metabirkins NFT系列的訴訟，陪審團判給愛馬仕133,000美元的賠償金。[2023/3/7 12:46:00]

美國聯邦貿易委員會主席：（生產）比特幣和以太坊使用大量的電力:1月19日消息，美國聯邦貿易委員會（FTC）主席表示，（生產）比特幣和以太坊使用大量的電力。（金十）[2022/1/20 9:00:05]

總的來說，基于MPC無第三方參與的方案對于參與方的隱私數據的保護更加徹底，而有第三方參與的方案需要依賴于第三方的可信性或者中間結果的結構才能保證數據的隱私性。也就是說，當雙方無法建立可信第三方時，基于MPC無第三方參與的方案將會是安全的首要選擇。富數即將推出的Avatar2.0大版本，基于MPC的核心思想，從底層的基本算子和簡易函數的計算開始，最終完成無第三方的產品升級。

此技術能夠在保證信息安全前提下，讓投研機構利用非公開數據資訊和信息，更好的發掘和預測股票的波動。本文即嘗試通過安全多方計算技術和聯邦學習技術，將公開數據和非公開數據進行結合，并進行量化交易分析，希望該案例能夠給從事量化交易的專業人士拓展分析思路。Dos到Windows的革命：IME

動態 | 美國法院判定試圖利用聯邦信用合作社隱藏比特幣交易案原告犯有多項欺詐罪:據The Block消息，美國聯邦第二巡回上訴法院駁回被告的上訴，被告企圖接管一家聯邦信用社以隱藏比特幣交易。Yuri Lebedev在佛羅里達州比特幣交易所Coin.mx負責信息技術，該交易所試圖獲得新澤西州聯邦信用合作社HOPE FCU的控制權，Trevon Gross為后者的董事長。法院認為，審判中壓倒性的證據足以判定兩人犯有多項欺詐罪，鑒于Gross的領導作用，他有理由加重刑期。[2019/8/3]

一直關注國內的競品，目前很多廠商被客戶糾結的一個很重要的原因是產品交互體驗！我相信任何一個銀行級別的客戶在Dos和Windows之間，一定選擇用Windows。。目前能做到的一大批聯邦學習平臺，還處于“Dos”水平，稍微好一點的，相當于“Windows95”。對于集成環境，我們更喜歡封裝的更組件化的IDE，流程即業務。我想重新定義一個聯邦學習建模平臺的概念，集成建模環境IME。組件化是IME的最大特點，我喜歡用幾個詞匯來介紹給客戶：過程透明化、上下低耦合、算法可擴展。聯邦學習平臺有非常重要的組件，比如加密組件、解密組件、通信組件、算法組件等等。讓聯邦學習平臺客戶專注于算法，可擴展、可編譯。

Circle尋求獲得美國聯邦銀行執照:據彭博6月6日消息，全球最有價值的加密貨幣平臺之一的Circle Internet Financial Ltd.正在尋求獲得美國聯邦銀行執照，從而向客戶提供更多服務。同時，它也有意在美國證券交易委員會注冊成為經紀公司和交易場所，以在未來幫助投資者買賣被認定為證券的加密貨幣。[2018/6/6]

獨立：我們的項目、應用、產品，其實可以拆分成多個組件，每個組件負責一項功能，每個組件都以獨立的形式存在。完整：每個組件具備完整的局部功能，組件間互相獨立。自由組合：通過將組件自由組合，可以構成完整的產品、應用、項目。在面對內部人員的變更、業務的拓展、用戶需求的變化時，組件化既滿足龐大的開發需求，同時能實現開發人員、用戶、應用組件、信息資源互通，也許，組件化是生產流水線的必經之路。組件化在一定程度上降低了不具備編程能力的業務建模工程師的門檻。在組件化地基礎上，用戶可在工作臺簡單地拖拽各種組件，實現靈活組合和連接，讓個性化建模流程成為可能。

在面對多種多樣地用戶需求時，單一組件化或局部組件化架構往往杯水車薪、無法真正解決問題的核心，那么如何通過標準規范組合方式來構建整個產品，最終呈現給用戶大量基礎模塊且每個模塊獨立、完整、可自由組合的產品，是組件化發展的關鍵核心。你的答案寫在結尾，回答一下文章開頭的三個問題：1）聯邦學習的第三方協調器難道不是詬病嗎？答：銀行這樣的客戶，如果意識到第三方，他一定會說能不能不要第三方。所以，富數Avatar經歷數月攻克，實現了無第三方的聯邦學習。2）進銀行這樣的機構，如果是敲命令行的產品，怎么可能說服領導？答：很難說服，聯邦學習本來就很難說清楚。有圖形，一定是容易說事情。3）機構采購了建模平臺甚至建模方案，是不是意味著自己的工程師成為雞肋？答：讓合作伙伴真正參與聯邦學習平臺建設，更合適的是把和業務更近的算法組件開放出去，你的工程師可以根據協議標準，寫適合自己業務的算法。你能體會其中的道理嗎？自詡從技術走向業務的小學生。近十年互聯網大數據行業經驗，先后就職于上海大智慧、平安、挖財，任職大數據架構師、資深分析師等職位，對金融科技有深入研究。目前任職富數科技高級總監，負責隱私計算的解決方案與業務落地。郭嘉