TEC:科普 | 隱私計算——開啟數據價值新篇章

前言??

2021年的今天，相信大家對字節跳動這個名字不會陌生，作為目前全國數一數二的資訊類企業，它旗下的兩個平臺——「今日頭條」和「抖音」，都是貫穿人們生活點點滴滴的App應用。

字節跳動作為近兩年的新興之秀，卻有著直逼騰訊和阿里的勢頭，可以肯定的是，它的成功并非偶然，甚至可以略帶溢美之詞地說，是字節跳動定義了現代化移動資訊、信息流以及短視頻……

在這個數據為王的時代，人們一方面受益于平臺算法，在日常瀏覽中得以閱讀自己喜歡的內容；但另一方面，人們又時刻害怕自己的隱私在這個數字時代扮演著皇帝的新裝。?直到2020年11月底，字節跳動打響了標桿性的一槍，率先宣布不再為廣告主的任何品牌投放提供回傳受眾的設備ID服務，廣告主和媒體平臺兩者之間的友好合作就此作古。

由兩個數據關系主體的角度進行分析，一方面廣告主自此無法通過廣告投放獲取用戶數據，無法定向追蹤目標群體；而另一方面，媒體平臺拒絕數據回傳則構建出了相對封閉的「數據圍墻」。如此，二者均無法通過合作得到相應的商業利益，導致了如今「傷敵一千，自損八百」的局面。

人民數字FINTECH推出區塊鏈科普動畫:人民日報數字傳播發布微博稱，人民數字FINTECH出品《趣味科普|區塊鏈動畫》。[2020/3/31]

不過，媒體平臺不可能不清楚這一點。?就在字節跳動公開消息后不久，其他媒體平臺明面上云淡風輕，背地里卻暗潮涌動。相信在字節跳動的帶頭作用下，其他媒體平臺會陸續效仿，不再為廣告主提供任何數據回傳，畢竟數據的核心不僅僅在于經濟利益，更關乎用戶的隱私，抑或是未來的法律。

在數據隱私保衛之戰不斷升級的背景下，如何解決數據收集者、使用者和所有者三者之間的矛盾？?就目前發展現狀和趨勢看，隱私計算技術或能成為解決這一問題的關鍵。

何為隱私計算??

行業背景隱私在大數據時代中的表現即為數據，凡是所有者不愿意被披露的敏感信息或是數據所能推導出的特征都屬于隱私的范疇。?一方面國家在大力提倡建設數字經濟社會，鼓勵數據開放共享、互聯互通；另一方面，在用戶隱私意識覺醒的今天，人們對于隱私保護的強烈需求掀起了下一波技術浪潮，而隱私計算便是這波技術浪潮帶來的產物。?

近兩年隱私計算由小眾到廣為人知，商業與資本的加持可謂是功不可沒，近幾年出臺的法律法規文件同樣起到了正向催化劑的作用。?

動態 | 鏈客社區聯合北京交通廣播推出區塊鏈技術科普節目:12月11日15:15—16:00，區塊鏈技術社區——鏈客區塊鏈技術社區將聯合北京交通廣播FM103.9從零開始為大眾科普解碼區塊鏈技術，蜻蜓FM及北京廣播網同期進行全球直播。首期做客嘉賓為鏈客區塊鏈技術社區創始人郄建軍和百度區塊鏈產品負責人于雅楠。[2019/12/11]

「隱私計算」一詞最早于2016年發布的《隱私計算研究范疇及發展趨勢》中正式提出。?在2021年6月10日，第十三屆全國人民代表大會常務委員會第二十九次會議通過《中華人民共和國數據安全法》，這項舉措不僅填補了數據安全這一方面的法律空白，更是催生出無數團隊進入這一賽道，也極大地推動了隱私計算行業的規范和快速發展。?

不過，法律法規始終難以從整體上對隱私計算技術進行合法性判斷，只能說隱私計算是當下針對數據管理和應用的新方案。?

基本概念先來看官方的定義：?“隱私計算是指面向隱私信息全生命周期保護的計算理論和方法，是隱私信息的所有權、管理權和使用權分離時隱私度量、隱私泄漏代價、隱私保護與隱私分析復雜性的可計算模型與公理化系統。”?

動態 | 新浪財經：官媒針對區塊鏈的報道從科普宣傳轉向打假監管:據新浪財經今日消息，“1025新政”滿月，一個月間，官媒對區塊鏈的態度風向已轉。據11月初的一項統計，七家黨媒在新政一周內發布了65篇直接相關報道，當時文章中的關鍵詞是數據、產業、安全、創新等，大量文章偏向于科普區塊鏈的概念以及應用介紹，提醒警惕虛擬貨幣炒作的僅有3篇。近期，官媒的批評焦點則紛紛指向借區塊鏈之名進行的虛擬貨幣發行和炒作行為。據統計，新華網、人民網收錄轉載的，以打擊虛擬貨幣或揭露假借區塊鏈行騙為主題的文章，自10月25日到11月25日午間，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周內就高達15篇。這些文章主要圍繞三個觀點展開：厘清區塊鏈和虛擬貨幣的關系，說明二者概念不等；打擊偽“區塊鏈”騙局，或是虛擬貨幣騙局揭露；提醒民眾，區塊鏈不能成為炒作的噱頭，更不是行騙的招牌，需警惕此類活動，理性投資。[2019/11/26]

用通俗的話來解釋，隱私計算是指通過算法系統和技術，貫穿數據產生、存儲、應用、計算、銷毀的全過程，使數據在此過程中「可用卻不可見」，既保護了數據提供者的隱私，又有效地解決了數據流通、應用問題，這樣就能在合法合規的范圍內對數據進行更深層次的價值挖掘。

提到隱私計算，大家都會聯想到最經典的“百萬富翁”難題：?“從前有兩個富翁在街上相遇，他們都想知道兩人中誰更富有，但又不愿意讓對方知道自己真正擁有多少財富。那么如何在沒有第三方參與的情況下，知道誰更有錢？”?

聲音 | CNBC主持人：加密貨幣最大的缺點之一就是難以向外行快速科普:CNBC主持人Ran NeuNer近期發推稱，加密貨幣最大的缺點之一就是很難向外行快速解釋。當人們要求我向他們解釋比特幣時，我知道他們至少需要一個小時才能真正理解。[2019/9/10]

這項難題的解決方案就運用了隱私計算技術。兩個富翁分別將自己的財產數進行同一個計算，最終只需要公開計算結果，就能知道究竟誰更富有一些。?

以上的例子就體現出了隱私計算中數據「可用卻不可見」的含義所在——其中「可用」是指兩個富翁提供了資產數參與計算過程，最終得到了數據結果；而「不可見」是指資產數只有自己了解，并沒有透露給第三方，哪怕是得到了計算結果也無法倒推出資產數額為多少。

隱私計算技術體系

“百萬富翁”難題，是1982年由華裔計算機科學家、圖靈獎獲得者姚期智教授提出的。而這個經典問題的解決辦法是安全多方計算，也是現目前主流隱私計算技術之一，另外比較著名的兩類分別是基于現代密碼的聯邦學習和基于硬件的可信執行環境。?我們分別來解釋：?

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

安全多方計算安全多方計算是電子選舉、門限簽名以及電子拍賣等諸多應用得以實施的密碼學基礎，主要是針對一組互不信任的參與方之間保護隱私的協同計算問題，為數據需求方提供不泄露原始數據前提下的多方協同計算能力。

在整個計算協議執行過程中，用戶對個人數據始終擁有控制權，只會公開計算邏輯。計算參與方只需參與計算協議，無需依賴第三方就能完成數據計算，并且參與各方拿到計算結果后也無法反推出原始數據。?

聯邦學習聯邦學習(Federatedmachinelearning/FederatedLearning)是一個機器學習框架，其主要解決的是在一個分布式的環境下，參與方持有各自的數據，如何打破數據孤島、充分運用起所有參與方數據進行模型訓練，又能滿足各參與方的隱私保護訴求的問題。?

聯邦學習要求該模型建立形式應當無限接近傳統模式，即將多個數據擁有方的數據匯聚到一處進行建模的結果。在聯邦機制下，各參與者的身份和地位相同，可建立共享數據策略。由于數據不發生轉移，因此不會泄露參與方隱私或影響數據規范。?

可信執行環境可信執行環境是CPU中的一個特殊區域，該區域與其他區域嚴格隔離，避免了存儲在內部的數據遭受黑客攻擊或者影響到內部安全執行的環境。

例如，用戶的身份、密鑰和證書等數據需要高度保護，TEE依靠軟硬件實現數據加密，訪問數據只能由TEE授權的可信應用訪問或修改。同時還可利用TEE中存儲的密鑰對普通執行環境下用戶數據進行加密，保證存儲在普通執行環境中數據的安全性。?

綜上，數據本身作為數字經濟時代下重要的生產要素，只有在不斷的產生、流動、共享、計算中才能發揮更好的價值，而隱私計算打破了現有數據價值流通的顧慮，通過技術實現了數據孤島的連通，既能保證數據安全，又能應用數據進行運算，使其更好地服務于數字經濟發展。

開啟數據價值新篇章??

隨著字節跳動率先打響標桿性的一槍，人們開始重新思考數據安全與數據使用之間的關系，作為開啟數據價值新篇章的關鍵突破口，隱私計算技術的未來發展前景非常廣闊。

現目前，無論阿里、騰訊、字節跳動等大廠還是初創型的科技公司，都紛紛開始發力、入局隱私計算賽道搶跑占位。而頭部互聯網公司憑借自身實力和規模效益加快研發，也在積極推動隱私計算相關產品的落地。

我們不能否認，作為新興事物之一的隱私計算，同樣會面臨一些問題：?

1.隱私計算難以實現多方平等參與，計算過程和結果缺乏可驗證性。

為解決這點，隱私計算正嘗試著與區塊鏈結合，構建一整套完整的解決方案。借助了區塊鏈去中心化、不可篡改、公開透明的特點，實現了多方參與，并且隱私計算的過程數據和關鍵計算環節等可以上鏈存證，增強了隱私計算結果的可驗證性、可審計性。

2.隱私計算如何保證數據的安全？

隱私計算技術初衷是為保證數據安全，所以技術本身的安全性是重中之重。另外，隱私計算需進行大規模的數據計算，因此計算效率、性能同樣不可忽視。為解決這點，需要軟硬件協同優化提升技術可用性，在算法不斷優化的基礎上，一些專用芯片和組件的使用將進一步提升隱私計算的性能。?

我們可以肯定的是，數字產業的發展和隱私計算行業的發展是相輔相成的。?

大數據時代下，單個數據的價值微乎其微，只有大量數據互聯互通，在保證數據安全的前提下計算才能挖掘出真正的價值，再落地到具體應用場景。而在這整個價值挖掘過程中，高投入的創造性勞動便是數字產業發展的關鍵環節。?

我們期待著更豐富的數據價值實現的那天，但我們更加期待用戶數據安全得以實現的那天，到那時，數據價值才能真正稱得上是翻開了嶄新的篇章。?

后記??

數據作為21世紀如「石油」般珍貴的資源，人們對待數據就像是在勘探開發石油的過程中注重環境保護一樣，既然想要挖掘更多的數據價值，那么保護數據安全自然也是重中之重的東西。

目前，隱私計算行業仍處于最初期的階段，未來的潛力不可估量，甚至遠超我們想象。

而在數據安全、基礎建設等方面，隱私計算仍須面對諸多難題和挑戰，未來想要獲得長足發展，首先是要提高隱私計算技術的可用性和兼容性。

對此，有不少人的焦點都放在了區塊鏈和隱私計算的結合中，秉承著「開放」、「透明」、「共享」理念的區塊鏈技術誠然為我們提供了一個嶄新而又有效的思路，而落到實處的發展進程值得我們長期關注。

感謝各位讀到這里。

相對來說，本文理解起來需要花些時間，但作為了解我們后續內容的核心前提，我們盡量做到通俗、客觀的表達。

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