隱私計算與數(shù)據(jù)價值的流通共享

前言

著眼未來，芯華章成立研究院，持續(xù)探索下一代EDA 2.0的技術(shù)路徑和發(fā)展方向，也因此與許多前沿技術(shù)領(lǐng)域的頂尖專家、學(xué)者有交流和協(xié)作，為創(chuàng)造積蓄更多知識與能量。

本期基于翼方健數(shù)首席科學(xué)家張霖濤在芯華章生態(tài)及產(chǎn)品發(fā)布會上的精彩分享進(jìn)行整理，以期透過分享，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多的價值。

嘉賓介紹

張霖濤目前擔(dān)任翼方健數(shù)首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)公司技術(shù)戰(zhàn)略和產(chǎn)品研發(fā)。翼方健數(shù)是一家深耕隱私計算技術(shù)和應(yīng)用的高科技創(chuàng)業(yè)公司。張霖濤博士在加入翼方健數(shù)之前曾任微軟亞洲研究院 (MSRA)首席研究員和全球合伙人，在人工智能、云計算、形式驗證等很多研究領(lǐng)域做出過重要貢獻(xiàn)。他的研究工作獲得過包括IEEE A. Richard Newton Technical Impact Award in Electronic Design Automation在內(nèi)的多個最佳論文及研究成就獎。張霖濤本科畢業(yè)于北京大學(xué)，在普林斯頓大學(xué)獲計算機(jī)工程博士，他是電子工程師學(xué)會會士(IEEE Fellow)，國際計算機(jī)學(xué)會杰出會員(ACM Distinguished Member)。

在智能時代，數(shù)據(jù)是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的驅(qū)動力。但數(shù)據(jù)本身作為一種特殊的生產(chǎn)要素，有很多與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素不同的屬性。如何在安全，合規(guī)，保護(hù)隱私的前提下讓數(shù)據(jù)流通并最大化創(chuàng)造價值，是一個重要問題。近期被統(tǒng)稱為隱私計算的一系列技術(shù)手段得到了快速的發(fā)展，是促進(jìn)數(shù)據(jù)流通的一個最有希望的技術(shù)方案。

分享要點

過去的EDA和隱私計算實際上是沒有太多交集，但是最近隨著EDA慢慢地趨向更多的需要結(jié)構(gòu)化，需要更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動，以及更多的采用AI的技術(shù)，我相信隱私計算和EDA可能也會產(chǎn)生更多的交集，也能夠產(chǎn)生出一些有趣的火花。

數(shù)據(jù)是智能時代最活躍的一個生產(chǎn)要素，但在經(jīng)濟(jì)學(xué)上有特殊的非競爭性的特點。過去像其他的生產(chǎn)要素，比如土地，我擁有這塊的話，別人不可能再用了。但是數(shù)據(jù)不一樣，數(shù)據(jù)非常容易拷貝，我用了一塊數(shù)據(jù)，別人可以很容易擁有同樣的一塊數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致數(shù)據(jù)有很多細(xì)節(jié)需要重新考慮。

通過一些技術(shù)的手段，不流通數(shù)據(jù)本身，而是流通數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值。隱私計算就是這樣一種技術(shù)實現(xiàn)手段。也就是我們在特定的信任架構(gòu)下，在保護(hù)數(shù)據(jù)所隱含的隱私和機(jī)密，避免數(shù)據(jù)資產(chǎn)的流失轉(zhuǎn)移和失控的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)分享數(shù)據(jù)價值的技術(shù)產(chǎn)品和方法。

分享內(nèi)容

各位尊敬的來賓，大家好。非常感謝芯華章的邀請，讓我有機(jī)會和大家分享隱私計算與數(shù)據(jù)價值流通共享這個話題。大家都知道芯華章是一家EDA公司，做得非常出色。巧合的是，我在研究生階段，做的很多工作也是在EDA和驗證領(lǐng)域。工作之后，我的工作轉(zhuǎn)向了計算機(jī)系統(tǒng)、人工智能等一些方面的研究。

今天有機(jī)會和大家來分享一下這個話題。過去的EDA和隱私計算實際上是沒有太多交集，但是最近隨著EDA慢慢地趨向更多的需要結(jié)構(gòu)化，需要更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動，以及更多的采用AI的技術(shù)，我相信隱私計算和EDA可能也會產(chǎn)生更多的交集，也能夠產(chǎn)生出一些有趣的火花。

首先，大家知道最近的人工智能獲得了非常大的進(jìn)展，我們覺得智能時代已經(jīng)開始來到了。智能時代，是人類有史以來第一次找到了能夠從數(shù)據(jù)獲得知識的途徑，這是一個非常有意思的方向，為什么?因為過去我們一直只有人類才有智能，現(xiàn)在我們可以從數(shù)據(jù)中建立模型，能夠從模型中產(chǎn)生產(chǎn)品，并且能夠服務(wù)社會，所以我們產(chǎn)生了機(jī)器認(rèn)知。機(jī)器認(rèn)知和人類認(rèn)知的途徑不完全重合，所以它從數(shù)據(jù)服務(wù)社會的路徑有可能更加更高效，數(shù)據(jù)的流通就會變得非常重要。

最近大家都認(rèn)識到，數(shù)據(jù)是智能時代最活躍的一個生產(chǎn)要素，過去我們其實有很多的生產(chǎn)要素，包括有土地，資本等等。最近大家提出，在智能時代最活躍的要素是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是一種人造的虛擬資源，它和過去的一些生產(chǎn)要素有很大的區(qū)別。

社會數(shù)據(jù)作為一個新的生產(chǎn)要素有一些特殊的特點，過去數(shù)據(jù)往往是信息時代的遺留物，而它質(zhì)量參差不齊，來收集的目的不同，并且往往是非標(biāo)準(zhǔn)化非結(jié)構(gòu)化，所以要用好這個數(shù)據(jù)實際上是有很多挑戰(zhàn)。其中，數(shù)據(jù)有一些特殊的經(jīng)濟(jì)學(xué)的特征，就是在經(jīng)濟(jì)學(xué)上數(shù)據(jù)有特殊的非競爭性的特點。

過去像其他的生產(chǎn)要素，比如土地，我擁有這塊別人不可能再用了，或者資本，我擁有了這塊資本，這些錢別人都沒有了。但是數(shù)據(jù)不一樣，數(shù)據(jù)非常容易拷貝，我用了一塊數(shù)據(jù)，別人可以很容易擁有同樣的一塊數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致數(shù)據(jù)有很多細(xì)節(jié)需要重新考慮。

在分析學(xué)的維度上，數(shù)據(jù)有很多隱私、合規(guī)、經(jīng)濟(jì)安全等等的這些方面的要求，所以會跟過去的其他的這種生產(chǎn)資料、生產(chǎn)要素，有很多的不同。大家都認(rèn)識到數(shù)據(jù)是國家競爭力的一種表現(xiàn)的戰(zhàn)略，包括我們從中共中央國務(wù)院都提出，比如說數(shù)據(jù)要素化。數(shù)據(jù)要素的市場化是一種非常重要的方向，中國也是人口大國，產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速度也會非常的快。

從這個角度上來講，我們作為數(shù)據(jù)資源的大國，數(shù)據(jù)本質(zhì)上是非常需要保護(hù)的。

因為剛才說到數(shù)據(jù)的一些經(jīng)濟(jì)學(xué)特征，使得數(shù)據(jù)作為一種資產(chǎn)非常有優(yōu)勢。數(shù)據(jù)本質(zhì)上是不能安全流通的，考慮到這些對自己的隱私安全，它具有很多外部的依賴性，導(dǎo)致我們不能安全的流通數(shù)據(jù)，但是作為一種生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)對這種生產(chǎn)要素一定需要可控，才能夠產(chǎn)生最大的價值。

現(xiàn)在我們會通過一些技術(shù)的手段，不流通數(shù)據(jù)本身而流通數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值。什么叫數(shù)據(jù)價值?可能是一些模型，可能是一些洞見，可能是一些知識圖譜等等的這些知識，會在網(wǎng)絡(luò)中流通起來。我們通過一些技術(shù)的手段，包括隱私計算，這是我們今天講的一個話題。

什么叫做隱私計算?隱私計算技術(shù)實際上在過去二三十年間得到了飛速的發(fā)展，它實際上不是一項單一的技術(shù)，它包括一系列的技術(shù)手段，使得能夠在不接入原始數(shù)據(jù)的情況下，能夠從數(shù)據(jù)中獲得一些計算的結(jié)果。

過去在全世界很多的研究，有很多的技術(shù)手段，包括多方安全計算、包括平臺加密等等一些手段，用密碼學(xué)的手段來不需要一個可信的第三方完成數(shù)據(jù)的共同計算。

大概最近10年，也有另外一個技術(shù)手段，通過所謂的數(shù)據(jù)不斷能行動這樣的一個方法，能夠讓己方的數(shù)據(jù)通過模型深度學(xué)習(xí)或者是機(jī)器學(xué)習(xí)模型的建構(gòu)，還有一些技術(shù)手段，通過一些硬件或者通過一些操作系統(tǒng)方面的手段，做安全沙箱和進(jìn)行新環(huán)境等等這些技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)數(shù)據(jù)上做一些計算技術(shù)。

當(dāng)然除了這些主流的技術(shù)以外，還有很多的其他技術(shù)，包括區(qū)塊鏈、零知識證明等等一系列的技術(shù)手段被提出來。但是過去在傳統(tǒng)意義上的計算技術(shù)，往往大家關(guān)心的是計算事情本身，現(xiàn)在僅僅考慮計算信息的安全，往往沒有考慮數(shù)據(jù)全周期的安全可以保護(hù)，所以我們覺得這種狹義上的一個計算機(jī)會非常重要，但是它不能夠完全體現(xiàn)出我們現(xiàn)在談的這個技術(shù)。

所以，我們想更廣泛地定義一下隱私的安全計算。也就是我們在特定的信任架構(gòu)下，在保護(hù)數(shù)據(jù)所隱含的隱私和機(jī)密，避免數(shù)據(jù)資產(chǎn)的流失轉(zhuǎn)移和失控的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)分享數(shù)據(jù)價值的技術(shù)產(chǎn)品和方法。

下面來具體談下什么叫做隱私計算。

我們可以看看像這樣子兩個圖，在左邊是一個傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)計算，過去如果我們有些數(shù)據(jù)想要分享出來，想要分享數(shù)據(jù)價值，以前的做法是這樣，我們通過把數(shù)據(jù)放在一個平臺上，數(shù)據(jù)的使用方在左圖中，大家可以看到是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計公司，他希望比如說做一些統(tǒng)計或者做一些模型評估，它會從一個原始數(shù)據(jù)中去做一些查詢，這種方法是非常危險的，因為原始數(shù)據(jù)就流出了傳統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù)的平臺，這時候數(shù)據(jù)會被復(fù)用，數(shù)據(jù)存在被泄露、給別人去把控的風(fēng)險。

我們想談的隱私計算，實際上是右圖所顯示的這樣一個模式。我們希望大家把數(shù)據(jù)把計算的模式，都放在中間這樣一個三層計算平臺上。這個平臺可能是一個單臺機(jī)器，也可能是一個區(qū)塊鏈上的很多的機(jī)器，有可能是一個云服務(wù)等等，我們不限制這樣一個平臺。就是說所有參與方參與這樣一個系統(tǒng)的抽象的平臺，這個平臺就可以接收數(shù)據(jù)和計算。

最后從平臺的輸出只有最后的結(jié)果，比如說從醫(yī)療公司的角度上來說，他能夠從平臺中獲取的只有他所需要的結(jié)果，當(dāng)然看不到原始的數(shù)據(jù)，你這個平臺內(nèi)部所有的操作都是可控的，可監(jiān)測和管理。當(dāng)然這是非常抽象的一個事件，抽象的一個概念。為了實現(xiàn)這樣一個概念，其實還有很多的概念，一方面當(dāng)然有自己計算的技術(shù)。

但是技術(shù)之外，還有很多的問題，比如說首先最簡單一個問題，應(yīng)用方是如何發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)，在這個平臺里面如何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，如何獲得數(shù)據(jù)的使用權(quán)，如何看待這些數(shù)據(jù)是不是能夠符合我的要求?

因為有可能，比如說醫(yī)院有很多的病人，但是滿足我需要做評估的病人，到底多少病人會有這種要求，你還沒有得到數(shù)據(jù)授權(quán)的工作;各個機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)可能有不同的格式和字段面，如何可能有效的使用這些數(shù)據(jù);為什么大家相信這樣這個平臺，為什么大家愿意把數(shù)據(jù)放在這個平臺上?模型方為什么愿意相信這個品牌?為什么相信數(shù)據(jù)方不會把它的模型給偷走。最后，還有如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的分配，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值模型有一些收入以后，如何能夠保證數(shù)據(jù)上也能夠獲得其中的一些收益等等，這一系列的挑戰(zhàn)需要解決。

所以就談到我們翼方健數(shù)這家公司了。我們是成立于2016年，是數(shù)據(jù)和計算互聯(lián)網(wǎng)的先行者，專注于隱私安全計算工程，人工智能和大數(shù)據(jù)，在醫(yī)療、政務(wù)、金融、營銷、科學(xué)等領(lǐng)域，都在做自己的開放生態(tài)和數(shù)據(jù)共享協(xié)作的一個環(huán)境。

我們認(rèn)為數(shù)據(jù)，考慮到剛才說的那些因素，他必須要對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不能夠給大家看到原始的數(shù)據(jù)，在這個準(zhǔn)則下，需要把數(shù)據(jù)連接起來，形成一個數(shù)據(jù)算法算例，一起形成一個數(shù)據(jù)計算互聯(lián)網(wǎng)。可以想象這個數(shù)據(jù)和算力，算法也可以進(jìn)行流通，這就是我們稱之為數(shù)據(jù)原生時代的新型IT infra。

數(shù)據(jù)是一個最重要的資產(chǎn)，所以一定要數(shù)據(jù)先行而不是應(yīng)用?；谶@樣的考慮，我們在建這樣子的網(wǎng)絡(luò)，目前來進(jìn)行推動數(shù)據(jù)驅(qū)動的商業(yè)和產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的價值，滿足很多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

當(dāng)然剛才已經(jīng)提到數(shù)據(jù)的治理和發(fā)現(xiàn)。如何能夠發(fā)現(xiàn)我需要的，如何能從網(wǎng)絡(luò)中找到滿足我需要的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)不可見的前提下評估數(shù)據(jù)的價值。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)以后，我當(dāng)然是要做一個隱私安全計算，如何保證在數(shù)據(jù)中合法的得到授權(quán)的使用，能夠保護(hù)它的全周期的隱私和資產(chǎn)的安全，這是隱私安全計算。

當(dāng)然為了要做這樣的計算，需要很多資源的調(diào)度、算力的調(diào)度，可能還需要會選擇內(nèi)存和存儲，如何有效的利用不同平臺異構(gòu)的存儲和計算資源這樣的問題，以及最后我們還要實現(xiàn)計算的價值。由于數(shù)據(jù)它的價值很多情況下是能夠長期的獲取，如何能夠?qū)⑿袠I(yè)的動產(chǎn)和應(yīng)用和資產(chǎn)化的數(shù)據(jù)算法結(jié)合起來，能夠得到合理的分配，這也是需要解決的一個問題。

我們實際上在這方面做了很多年的耕耘，建立了一系列的技術(shù)。從原始的數(shù)據(jù)采集，到最后我們產(chǎn)生數(shù)據(jù)的價值，中間實際上有非常長的鏈條。

一方面是在這方面做了非常多的工作，其中在數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)方面的一些產(chǎn)品，比如說我們這個產(chǎn)品，可以應(yīng)用在不同的行業(yè)中，在醫(yī)療、營銷、保險等等的方面。另一方面，我們打造的一個安全計算平臺-XDP。在這個平臺上，大家一起協(xié)作管理，并且提供了很多的數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)能力，以及可以讓大家觀察數(shù)據(jù)，能夠做計算資源的調(diào)配和調(diào)度，能夠適應(yīng)多種底層的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠支持辦學(xué)模式訓(xùn)練、統(tǒng)籌管理等等。

很多這里面的技術(shù)，我們已經(jīng)開源了，所以這樣使得很多技術(shù)也會容易得到大家的信任。

目前有超過90個XDP實際上已經(jīng)廣泛被部署在中國的各行各業(yè)中，包括醫(yī)療、工程、生物信息、政務(wù)，以及一些在數(shù)據(jù)分享平臺，包括公共服務(wù)等等一系列的平臺之中。

案例分享

最后，我給大家快速介紹成功落地的一些案例，隱私計算是怎么被用在這個行業(yè)中的。

其中一個案例，就是多點觸發(fā)的疾控方案。大家知道最近的疾控是一個非常關(guān)心的話題，我們希望能夠預(yù)測一個傳染病會不會爆發(fā)，為了要做這樣的一個判斷，我們可能還需要從很多地方獲取數(shù)據(jù)來做這樣一個判斷。

比如我們和某個城市一起合作，要判斷疾病是不是要發(fā)生了，除了健康的數(shù)據(jù)，除了醫(yī)院的數(shù)據(jù)以外，還有很多其他的數(shù)據(jù)，比如說藥品銷售的數(shù)據(jù)，因為很多人在看病之前會去買一些藥。這塊通過保險的醫(yī)保，都會獲得這方面的數(shù)據(jù)。

另外還有一些外界數(shù)據(jù)，比如說天氣和搜索引擎等等一系列，都可以用來做這個，可以用來判斷這個是否會發(fā)生。但是你要把這些數(shù)據(jù)打通，實際上也是很大的困難。

為此我們部署了這樣一個聯(lián)合幾個協(xié)會的平臺，通過聯(lián)邦學(xué)習(xí)的方法，通過安全的方法，把不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行打通，并且和醫(yī)療的一些知識相結(jié)合，因此會產(chǎn)生一個非常好的效果。

另外一個案例，實際上是我們通過隱私安全計算的這種模式賦能科研。我們和長三角的生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)聯(lián)盟，通過智數(shù)坊這樣的平臺，把長三角、西南、大灣區(qū)三個節(jié)點聯(lián)通，支持了國家生物信息中心的一個數(shù)據(jù)使用。在這種情況下，數(shù)據(jù)能夠在節(jié)點之間打通。每個節(jié)點上，大家可以利用數(shù)據(jù)做一些工作，但是更可以和其他的節(jié)點，相互交互，利用其他節(jié)點的數(shù)據(jù)做一些工作。

剛才講的都是一些多平臺的情況，這里還有一個案例是在香港科技園AI驗證平臺的案例。這里實際上是一個單獨的情況。我們知道很多情況下，一個AI需求方，需要一個很好的AI解決方案，但是需求方往往自己有這個數(shù)據(jù)，他不愿意分享給供應(yīng)商，不愿意分享給模型的提供方，反過來AI模型的提供方又不愿意把自己的模型免費的送給AI的信息方。

在這種情況下，我們建立了一個XDP的平臺。這樣一個解決方案，就是平臺上用戶就可以安全的做這種模型和算法的評估，大家都不用擔(dān)心數(shù)據(jù)失去控制。

最后我們還開發(fā)了一個平臺，它通過以安全計算的方法，建立一個開放的平臺支持，在這個情況下能夠保護(hù)隱私、保護(hù)數(shù)據(jù)和模型的共享，提供一個高性價比的算力，進(jìn)行完整的AI供應(yīng)鏈。通過一系列的技術(shù)，通過隱私安全的技術(shù)，建立底層的平臺來支持人工智能，特別是中小企業(yè)對公司的需求。

希望能夠在未來與大家一起合作，通過數(shù)據(jù)協(xié)作，能夠讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多的價值。

審核編輯：湯梓紅