摩斯第五次获得世界冠军
北京时间11月22日,2023年国际隐私计算顶级赛事iDASH大赛结果正式公布,蚂蚁联合阿里巴巴组成的Antchain Morse战队,获得了“同态加密”赛道冠军。
至此,摩斯在iDASH大赛中四次参赛,已累计获得5次冠军,覆盖多方安全、联邦学习、同态加密多个隐私计算技术路线,可谓是iDASH“常驻玩家”。
iDASH是目前国际上在隐私计算领域最高规格的竞赛,由美国国立卫生研究院(NIH)于2014年创立,每年举行一次。iDASH每年会设置2至4个赛道,分别限定采用不同的隐私计算技术来解决跨机构的数据查询、联合建模、联合推理、数据匹配等应用中隐私问题,已经成为全球科技公司和科研机构角逐的主要舞台。
iDASH今年设置了同态加密、区块链智能合约、TEE三个赛道,参赛队伍主要有蚂蚁、Intel、腾讯、字节、麻省理工、耶鲁等国内外知名企业和高校。其中,同态赛道共15支队伍、25个方案参与PK,竞争仍然激烈。
同态加密赛题揭秘——(取证)数据库中的安全亲缘检测
这次同态加密赛道挑战中,参赛者被要求基于同态加密,在隐私保护的前提下判定亲缘关系。赛题可描述为:查询方给定目标人的基因数据,安全判定这个人是否与数据库中的某个人存在亲缘关系;由于查询方的目标人数据、数据库方的数据都很敏感,不能泄露,需要在密态下完成判定。
主办方将综合判定准确率、耗时,对各参赛队伍的提交的方案进行排名。
这道赛题在法医领域有着重要的意义,例如,在基因数据查询中,使用遗传谱系数据库(例如 GEDMatch)来识别嫌疑人及其亲属,会引发复杂的道德问题,比如未经同意就将基因组数据用于法医目的等。使用隐私计算的方式,在加密的情况下进行基因检索,可以最大限度地保护用户个人隐私保护,非常具有社会意义。
本次挑战赛题中,有3个实体:
查询方:查询持有目标个体基因组的实体(例如执法部门)。
数据方:数据库所有者,管理遗传谱系数据库。
计算方:非共谋可信计算实体,使用来自查询方和数据方的加密数据执行基因组检测。
查询方希望查明目标个体(或亲属)的基因组是否在数据库中。查询方和数据方均不能泄露基因组信息。主要挑战是使用基于同态加密在密态下完成亲缘关系检测。
我们的方案
AntChain Morse战队创造性地优化了用于亲缘判定的kinship算法,并设计了对称钥加密和公钥加密两个同态加密计算方案,都可以达到准确率100%,大约2秒能完成400个目标人的基因查询,性能是其他参赛队伍的2倍以上。
在密文上运行kinship算法时,需要考虑算法复杂度、判定精度、降低加密时间等问题。AntChain Morse战队针对密态计算的特点优化了kinship算法,避免了复杂的非线性运算,降低了结果的取值范围,同时保持结果准确性。AntChain Morse战队利用CKKS的系数编码来实现了向量内积的计算,通过分析精度和同态参数之间的耦合关系,将密文模数降至54比特,极大的降低了计算开销。
我们的方案不仅准确度最高,而且性能最快。不得不说,这次参赛,摩斯及兄弟团队的表现堪称 “一骑绝尘” 。
关于这次赛事的总结思考
随着数据安全法的出台,各个数据方对用户隐私和安全管理日趋严格。这使得人工智能面临着不同数据来源之间的数据难以互通的问题,形成数据孤岛。隐私保护机器学习就是结合多种隐私保护技术来解决数据孤岛问题:数据仅以密态形式出域,各个参与方只得到最终的计算结果,而不泄漏过程隐私。同态加密是其中最主要的隐私保护技术之一。
这次赛题,为隐私计算技术在公安、司法领域应用提供一个很好的思路,也让我们看到国外对隐私计算行业的前瞻性探索程度,期待未来隐私计算能在相关领域得到广泛地落地应用,让技术更好地为国家为百姓解决更多实际问题。摩斯已隐私计算领域深耕多年,一直持续推进技术创新、产业落地,被IDC评为“2022年中国隐私计算平台市场份额第一”。今年7月份,摩斯在世界人工智能大会上发布了MORSE OPEN开放服务,期待与各行业合作伙伴携手,推进行业共同发展。