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2021年Top 10隱私增強(qiáng)技術(shù)(PET)

2021-07-28
來源:嘶吼專業(yè)版
關(guān)鍵詞: top10 隱私

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  盡管歐盟的 《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》(GDPR)和加利福尼亞的《加州消費者隱私法案》(CCPA)等數(shù)據(jù)隱私立法旨在防止隱私泄露,但消費者的隱私仍然經(jīng)常受到黑客、公司和政府的侵犯。隨著企業(yè)與第三方公司共享消費者數(shù)據(jù)以獲取洞察力、改善服務(wù)或?qū)?shù)據(jù)資產(chǎn)貨幣化,這種情況正在不斷加劇。隱私增強(qiáng)技術(shù)(PET)使企業(yè)能夠利用越來越多的數(shù)據(jù),同時確保個人或敏感信息保持私密性。

  例如,人工智能公司和人工智能顧問經(jīng)常會遇到這個問題,因為他們需要使用客戶數(shù)據(jù)來構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型,這時候就需要一種安全的方式來訪問客戶數(shù)據(jù),而隱私增強(qiáng)技術(shù)可以實現(xiàn)這一點。

  什么是隱私增強(qiáng)技術(shù)(PET)

  隱私增強(qiáng)技術(shù)是一個籠統(tǒng)的術(shù)語,包括在隱私信息采集、存儲、以及在執(zhí)行搜索或分析過程中對于保護(hù)和增強(qiáng)隱私安全性的數(shù)據(jù)安全技術(shù),旨在提取數(shù)據(jù)價值,以充分發(fā)揮其商業(yè)、科學(xué)和社會價值,但同時又不會危及這些信息的隱私和安全性。

  為什么隱私增強(qiáng)技術(shù)(PET)現(xiàn)在很重要?

  與任何其他數(shù)據(jù)隱私解決方案一樣,隱私增強(qiáng)技術(shù)對于企業(yè)來說很重要,原因有以下三點:

  GDPR和CCPA等數(shù)據(jù)保護(hù)法案正在迫使組織保護(hù)消費者數(shù)據(jù)。因為一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露,企業(yè)可能需要支付高額罰款。根據(jù)DLA Piper 《2020年GDPR數(shù)據(jù)泄露調(diào)查》報告顯示,罰款舉措已經(jīng)落實,從2018年5月到2020年1月,GDPR罰款金額已經(jīng)超過1.26億美元。

  由于您的企業(yè)在分析和應(yīng)用程序測試方面缺乏自給自足的能力,因此數(shù)據(jù)可能需要由第三方組織進(jìn)行測試。隱私增強(qiáng)技術(shù)能夠在數(shù)據(jù)共享的同時實現(xiàn)隱私保護(hù)。

  隱私泄露可能會損害您的企業(yè)聲譽(yù),企業(yè)或客戶(取決于您的商業(yè)模式)可能終止與您的合作。一個例子就是劍橋分析公司丑聞后Facebook的股價下跌。

  常見的隱私增強(qiáng)技術(shù)示例

  密碼算法

  1. 同態(tài)加密

  同態(tài)加密是一種加密方法,被廣泛認(rèn)為是加密的“圣杯”,允許對加密密文進(jìn)行計算。它生成一個加密結(jié)果,當(dāng)解密時,該結(jié)果匹配操作的結(jié)果,就好像它們是在未加密的數(shù)據(jù)(即明文)上執(zhí)行的一樣。這使得加密數(shù)據(jù)能夠被傳輸、分析并返回給數(shù)據(jù)所有者,數(shù)據(jù)所有者可以解密信息并查看原始數(shù)據(jù)的結(jié)果。因此,公司可以出于分析目的與第三方共享敏感數(shù)據(jù)。

  同態(tài)加密不是一項新技術(shù),學(xué)術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了30多年的研究。盡管從歷史上來看同態(tài)加密一直是計算密集型的技術(shù),但現(xiàn)在的最新突破使之可廣泛用于各種商業(yè)應(yīng)用。

  一些常見的同態(tài)加密類型包括:

  全同態(tài)加密:同時支持乘法和加法,并且對執(zhí)行的操作數(shù)量沒有限制。利用全同態(tài)加密可以實現(xiàn)讓解密方只能獲知最后的結(jié)果,而無法獲得每個密文的消息與同態(tài)計算方式,從而提高隱私信息的安全性;

  部分同態(tài)加密:可以對加密數(shù)據(jù)執(zhí)行一種類型的操作,例如僅提供乘法或加法,但不能同時進(jìn)行;

  有點同態(tài)加密:可以執(zhí)行多種類型的運算(例如加法、乘法),但只能執(zhí)行有限數(shù)量的運算;

  2. 安全多方計算(SMPC)

  這是同態(tài)加密的一個子領(lǐng)域,但存在一個區(qū)別:它允許多方共同對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,同時保持其各自的輸入信息私有和安全。因此,機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以應(yīng)用于加密數(shù)據(jù),因為SMPC適用于更大規(guī)模的數(shù)據(jù)。

  3. 差分隱私

  差分隱私可以防止共享有關(guān)個人的任何數(shù)據(jù)。在差分隱私中,出于混淆目的,將隨機(jī)生成的“噪聲”添加到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中,對更改后的數(shù)據(jù)執(zhí)行的任何計算僅在統(tǒng)計/方向上正確(即不準(zhǔn)確)。因此,由于不能保證準(zhǔn)確的結(jié)果并且限制了可能的計算,因此差分隱私的應(yīng)用領(lǐng)域比其他隱私增強(qiáng)技術(shù)要窄。

  4. 零知識證明(ZKP)

  ZKP 使用一組加密算法,允許在不泄露證明數(shù)據(jù)的情況下驗證信息??捎糜谏矸蒡炞C等場景,例如無需提交準(zhǔn)確生日信息就可驗證用戶是否符合規(guī)定年齡。

  數(shù)據(jù)屏蔽技術(shù)

  一些隱私增強(qiáng)技術(shù)也是數(shù)據(jù)屏蔽技術(shù),企業(yè)使用它們來保護(hù)其數(shù)據(jù)集中的敏感信息。

  5. 混淆

  這是數(shù)據(jù)屏蔽的通用術(shù)語,它包含多種方法來通過向日志或配置文件添加分散注意力或誤導(dǎo)性的數(shù)據(jù)以替換敏感信息。

  6. 假名化(Pseudonymisation)

  術(shù)語“假名化”在GDPR中被提及15次之多,它是指在一個資料記錄中的識別字段被一個或多個人為的標(biāo)識符或化名所代替的程序。GDPR建議使用假名化技術(shù)建立個人資料以降低資料主體的風(fēng)險,并協(xié)助控制者與處理者履行資料保護(hù)的義務(wù)。

  7. 小數(shù)據(jù)

  與大數(shù)據(jù)相對應(yīng),小數(shù)據(jù)(Small Data)指人工智能或者機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)借助數(shù)據(jù)增強(qiáng)、轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)、合成數(shù)據(jù)集等技術(shù),使用很少,甚至不使用真實數(shù)據(jù)。隨著小數(shù)據(jù)技術(shù)的興起,也許未來的人工智能模型將不再需要海量的訓(xùn)練數(shù)據(jù),同時也將極大降低隱私風(fēng)險。

  8. 通信匿名技術(shù)

  通信匿名技術(shù)作為一種主要的隱私增強(qiáng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的各個方面,現(xiàn)有的通信匿名技術(shù)主要是通過多次存儲轉(zhuǎn)發(fā)(利用Mix網(wǎng)絡(luò)和洋蔥路由技術(shù))來改變消息的外觀(報文延遲、亂序、報文填充等),并利用Mix網(wǎng)絡(luò)的刷新機(jī)制消除消息間的對應(yīng)關(guān)系,從而為在線用戶提供隱私保護(hù),典型的低時延通信匿名系統(tǒng)包括Tor,I2P等。

  這些通信匿名系統(tǒng)不僅提供了對Internet用戶的身份信息的保護(hù),同時實現(xiàn)了對服務(wù)提供者的身份信息保護(hù),它們允許用戶能夠在確保服務(wù)器IP不被泄漏的前提下提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

  借助人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的技術(shù)

  9. 合成數(shù)據(jù)生成

  合成數(shù)據(jù)本身就是人工智能對數(shù)據(jù)進(jìn)行提取歸納的產(chǎn)物,這些算法會學(xué)習(xí)真實數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)性和關(guān)聯(lián)性,生成無限量的相同質(zhì)量的人工數(shù)據(jù)。

  這樣產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以符合原先數(shù)據(jù)的特征,依舊具有一定的價值,但是卻沒有隱私問題。

  而且,在這個過程中可以對人工智能進(jìn)行編程,以提供社會所需的公平性結(jié)果,從而從源頭上糾正偏見,以減少任何潛在的違反公平性的行為。其合成結(jié)果將會是公平的合成數(shù)據(jù),是完全匿名和去偏見的。

  10. “聯(lián)邦學(xué)習(xí)”(Federated Learning)

  “聯(lián)邦學(xué)習(xí)”指的是在滿足隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全的前提下,設(shè)計一個機(jī)器學(xué)習(xí)框架,使各個機(jī)構(gòu)在不交換數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行協(xié)作,提升機(jī)器學(xué)習(xí)的效果。其核心就是解決“數(shù)據(jù)孤島”和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的問題,通過建立一個數(shù)據(jù)“聯(lián)邦”,讓參與各方都獲益,推動技術(shù)整體持續(xù)進(jìn)步。

  具體的實現(xiàn)策略是:建立一個虛擬的共有模型。這個虛擬模型類似于把數(shù)據(jù)聚合在一起建立的最優(yōu)模型,但是在建立虛擬模型的時候,數(shù)據(jù)本身不移動,因此不泄露隱私,符合數(shù)據(jù)合規(guī)要求,建好的模型也僅在各自的區(qū)域為本地的目標(biāo)服務(wù)。在這樣一個聯(lián)邦機(jī)制下,各個參與者的身份和地位相同,實現(xiàn)“共同富裕”。

 

隱私增強(qiáng)技術(shù)的主要用例

  測試數(shù)據(jù)管理:應(yīng)用程序測試和數(shù)據(jù)分析有時需求由第三方提供商處理。即使是在內(nèi)部處理,公司也應(yīng)盡量減少對客戶數(shù)據(jù)的內(nèi)部訪問。使用不會顯著影響測試結(jié)果的合適隱私增強(qiáng)技術(shù) 對組織至關(guān)重要。

  金融交易:由于公民有與其他方進(jìn)行私人交易的自由,金融機(jī)構(gòu)有責(zé)任保護(hù)客戶的隱私。

  醫(yī)療保健服務(wù):醫(yī)療保健行業(yè)收集并共享(在需要時)患者的電子健康記錄(EHR)。例如,臨床數(shù)據(jù)可用于搜索各種藥物組合的不良反應(yīng)。在這種情況下,醫(yī)療保健公司通過使用隱私增強(qiáng)技術(shù)可以確?;颊邤?shù)據(jù)的隱私。

  ?促進(jìn)包括中介在內(nèi)的多方之間的數(shù)據(jù)傳輸:對于在雙方之間充當(dāng)中間人的企業(yè),隱私增強(qiáng)技術(shù)的使用至關(guān)重要,因為這些企業(yè)負(fù)責(zé)保護(hù)雙方信息的隱私。

    總結(jié)

  用戶對隱私的渴望將是科技業(yè),更是網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)的下一個“金礦”。無論是在政府法規(guī)的引導(dǎo)下還是在消費者需求的引導(dǎo)下,企業(yè)都必須準(zhǔn)備好在優(yōu)先考慮數(shù)據(jù)和隱私安全性的世界中運營。

  此外,隨著隱私增強(qiáng)技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域中的日益流行和廣泛應(yīng)用,越來越多的企業(yè)將其作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必備技術(shù)。但是,企業(yè)首先需要識別哪些是以隱私為中心的業(yè)務(wù),然后選擇投資最合適的隱私增強(qiáng)技術(shù)。




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