信息通信技术与政策

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信息通信技术与政策 ›› 2021, Vol. 47 ›› Issue (6): 38-49.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2021.06.005

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基于中间件与区块链的异构隐私计算平台互通系统研究

Middleware and blockchain based interconnecting system of heterogeneous privacy preserving computing platforms

徐潜1,章庆1,喻博1,于文青2,贺伟1   

  1. 1. 天翼电子商务有限公司,北京 102209;
    2. 中国电信集团有限公司云网运营部(大数据和AI 中心),北京 100035
  • 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-07-15
  • 作者简介:
    徐潜:天翼电子商务有限公司(翼支付)区块链与隐私计算资深专家,同济大学博士,隐私算法协议与系统核心研发人员,研究领域包括信息安全、数据安全、访问控制、身份鉴权、应用密码学等
    章庆:天翼电子商务有限公司(翼支付)隐私计算技术研发负责人,具有多年密码工程与应用研发经验,负责中国电信翼支付隐私计算架构设计与核心技术研发,研究领域包括金融支付系统、加密机、IC 卡、区块链、隐私计算等领域兼安全模块的应用研发
    喻博:天翼电子商务有限公司(翼支付)区块链与隐私计算高级专家,负责翼支付隐私计算平台核心算法与系统研发工作,研究领域包括机器学习、联邦学习、统计理论方法、分布式计算等
    于文青:中国电信集团有限公司云网运营部(大数据和AI 中心)高级算法工程师,负责联邦学习、机器学习领域的算法研究及运营商应用实践,研究领域包括机器学习、联邦学习、分布式系统、海量数据处理等
    贺伟:天翼电子商务有限公司(翼支付)区块链研究院院长,马德里理工大学博士,新加坡南洋理工大学博士后,负责翼支付区块链技术研发与应用拓展,承担中国电信集团区块链、隐私计算等多项重点研究项目课题,研究领域包括区块链、密码学、大数据、系统安全等

XU Qian1, ZHANG Qing1, YU Bo1, YU Wenqing2, HE Wei1   

  1. 1. BestPay Co. , Ltd, China Telecom, Beijing 102209, China;
    2. Center of Big Data and AI, China Telecom, Beijing 100035, China
  • Online:2021-06-15 Published:2021-07-15

摘要: 随着数字经济的高速发展,数据安全问题日益凸显,如何实现安全合规的数据跨域融合并挖掘数据的最大价值,已成为数字时代的核心痛点之一。围绕多方安全计算与联邦学习的隐私计算技术正受到各技术提供方与数据方广泛的关注。利用诸如秘密分享、不经意传输、混淆电路等前沿密码学算子,隐私计算可以实现数据的可用不可见,进而解决数据跨域分享、融通等问题。目前,隐私计算技术已在金融、通信、医疗、政务等领域开始推广应用。从隐私计算的基本概念出发,浅析隐私计算的核心技术:安全多方计算与联邦学习;随后围绕自研隐私计算平台底座PrivTorrent 密流安全计算平台,介绍隐私计算在数据安全行业的应用落地及典型案例;最后针对异构隐私计算平台间互联互通关键问题,给出基于中间件和区块链的跨平台实践解决方案。

关键词: 隐私计算, 多方安全计算, 联邦学习, 数据生产要素

Abstract: With the rapid development of digital economy, data security has become an important challenge. How to release data value while ensuring the data privacy is a key issue in the this digital age. As a logical combination of secure multi-party computation and federated learning, privacy preserving computing has widely attracted the attentions from many tech providers and data holders. Basing on the modern cryptography techniques such as secret sharing, oblivious transfer, and garbled circuit, privacy preserving computing can enable efficient cross-domain data sharing and data fusion in a secure manner. To date, the adoption of privacy-preserving computing has taken place in many realworld scenarios, for example, finance, telecommunication, health care, and government affairs. In this paper, basing on the basic conceptions of privacy preserving computing, a brief analysis of key technologies of secure multi-parity computation and federated learning will be presented. Several typical applications in the data security scenarios will be provided. Furthermore, for addressing the interconnection problem between heterogeneous platforms, two practical approaches relying on middleware and blockchain will be discussed in the latter part of this paper.

Key words: privacy preserving computing, secure multi-party computation, federated learning, data production factor