第二屆大會回顧第4期 | 數(shù)據(jù)要素流通的安全挑戰(zhàn)與對策

演講嘉賓 | 李鳳華

回顧整理 | 廖 濤

排版校對 | 李萍萍

嘉賓介紹

OS安全分論壇

李鳳華，OpenHarmony項目群技術指導委員會安全及機密計算TSG成員，中國科學院信息工程研究所二級研究員、副總師、中國科學院特聘研究員、博士生導師。國務院學位委員會網(wǎng)絡空間安全學科評議組成員，中國科學院“百人計劃”學者，國家重點研發(fā)計劃“十三五”和“十四五”項目負責人、國家863計劃主題項目首席專家、NSFC-通用聯(lián)合基金重點項目負責人等；中國中文信息學會常務理事、大數(shù)據(jù)安全與隱私計算專業(yè)委員會主任等。主要從事網(wǎng)絡與系統(tǒng)安全、隱私計算、數(shù)據(jù)安全等方面研究。

視頻回顧

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正文內容

數(shù)字化時代，人們的生活被海量的數(shù)據(jù)包圍和影響。數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的基礎，已快速融入生產(chǎn)、消費、社交和社會服務管理等各環(huán)節(jié)，深刻改變著生產(chǎn)方式、生活方式和社會治理方式。數(shù)據(jù)要素流通過程中，有哪些安全挑戰(zhàn)？又有哪些應對方案？中國科學院信息工程研究所二級研究員、副總師李鳳華在第二屆OpenHarmony技術大會上進行了精彩分享。

01

數(shù)據(jù)要素流通背景

數(shù)據(jù)要素是指將原始數(shù)據(jù)通過加工整理、確權、交易流通，讓這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)成為可用于社會生產(chǎn)經(jīng)營活動，可為使用者帶來經(jīng)濟效益的生產(chǎn)要素，對經(jīng)濟社會變革產(chǎn)生深遠影響，已經(jīng)成為國家關鍵戰(zhàn)略性基礎性資源。數(shù)據(jù)指圍繞產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、銷售、售后服務，以及服務業(yè)（微信、金融、郵政等）等經(jīng)營活動中產(chǎn)生的全流程數(shù)據(jù)。而具備“六性”（可用性、機密性、隱私性、可控性、交易性以及仲裁性）的數(shù)據(jù)才能稱之為生產(chǎn)要素。

從IT到DT時代，數(shù)據(jù)流通已從泛在共享向安全交易轉變。泛在共享重點關注機密性、完整性、訪問控制、支持跨系統(tǒng)協(xié)同、移動辦公等；安全交易重點關注權屬確定、權益遷移、使用驗證、爭議仲裁等。

釋放數(shù)據(jù)價值需要制度設計、技術支撐、市場交易三措并舉。構建體系化的架構與技術，有效解決數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)使用方、第三方服務方及監(jiān)管方等不同主體間的安全與信任問題，才能形成助力制度與市場構建、數(shù)據(jù)要素價值釋放的有效支點，從而促進數(shù)據(jù)要素價值釋放。

02

數(shù)據(jù)安全新挑戰(zhàn)及對策

數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，在交易流通中的主要需求是跨系統(tǒng)可信確權、確權要素抗損毀、多輪交易權益可信轉移、交易數(shù)據(jù)按約使用等。然而，現(xiàn)有技術難以支撐新型需求，數(shù)據(jù)交易全生命周期安全保障體系不完善，無法實現(xiàn)真正意義上泛在場景下數(shù)據(jù)要素的交易流通。

2.1

元數(shù)據(jù)管理

元數(shù)據(jù)管理是在整個數(shù)據(jù)價值流中對數(shù)據(jù)采集、標識、清洗、存儲組織、關聯(lián)關系的管理，貫穿覆蓋從數(shù)據(jù)產(chǎn)生、匯聚、加工到銷毀的全生命周期。元數(shù)據(jù)管理技術主要包括元數(shù)據(jù)采集、元數(shù)據(jù)存儲管理、元數(shù)據(jù)訪問管理等?；谠獢?shù)據(jù)管理簡約描述、一致性維護的本質，可以解決元數(shù)據(jù)形式描述冗余和多源數(shù)據(jù)一致性沖突問題，以支撐動態(tài)和個性化數(shù)據(jù)應用。

2.2

數(shù)據(jù)確權與數(shù)據(jù)目錄

如何保障數(shù)據(jù)來源安全可信，如何在海量數(shù)據(jù)庫中高效檢索所需數(shù)據(jù)？通過確定數(shù)據(jù)權益主體和權益屬性，確定數(shù)據(jù)所有權，可以支撐數(shù)據(jù)流通交易效率和數(shù)據(jù)要素市場的有效運行；通過數(shù)據(jù)目錄建立高效的便于檢索的數(shù)據(jù)索引（元數(shù)據(jù)的索引集合），用戶可以借助數(shù)據(jù)目錄快速檢索所需數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高效訪問。

2.3

數(shù)據(jù)血緣

數(shù)據(jù)血緣（Data lineage）是指數(shù)據(jù)全生命周期中從數(shù)據(jù)產(chǎn)生、處理、加工、融合、流轉到銷毀的關聯(lián)關系，本質是關聯(lián)關系的準確性與時序性。通過完善數(shù)據(jù)血緣機制，構建數(shù)據(jù)血緣圖，可以實現(xiàn)逆向追溯數(shù)據(jù)演化過程，支撐數(shù)據(jù)溯源和數(shù)據(jù)權屬仲裁。

2.4

確權解析

確權解析體系是確定數(shù)據(jù)的“所有權、權益權”，實現(xiàn)資源權屬的靈活區(qū)分和管理，是實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)流通的關鍵樞紐。通過確權解析可以解決海量數(shù)據(jù)權屬標識和權屬標識快速安全解析的相關問題。

2.5

數(shù)據(jù)控制

數(shù)據(jù)控制是指在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、利用、銷毀等環(huán)節(jié)，通過電子合約等方式，控制數(shù)據(jù)資產(chǎn)使用的時間、地點、主體、行為和客體等因素的控制；是從單一信息系統(tǒng)走向泛在共享的信息利用的控制機理的迭代演進。通過數(shù)據(jù)控制，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)流動細粒度邊界管控，解決泛在傳播的權限控制問題，支持移動業(yè)務的數(shù)據(jù)使用，支持數(shù)據(jù)銷毀和監(jiān)管。

2.6

機密計算

數(shù)據(jù)處理過程中將敏感數(shù)據(jù)隔離在受保護的區(qū)域（如可信執(zhí)行環(huán)境）中，本質是安全依賴于可控環(huán)境，解決參與計算的數(shù)據(jù)安全。通過機密計算方式，能夠保障計算環(huán)境的可信性、可控性以及機密性。

2.7

多方安全計算

多方安全計算通常采用不經(jīng)意傳輸（ Oblivious Transfer）、秘密分享（Secret Sharing）、混淆電路（Garbled Circuit）、同態(tài)加密（Homomorphic Encryption）等密碼算法實現(xiàn)，支撐聯(lián)合統(tǒng)計、聯(lián)合建模、隱私集合求交和隱匿查詢等功能的實現(xiàn)，本質是非交換的原始數(shù)據(jù)不出域、結果安全交換，支撐計算結果安全共享。通過多方安全計算，能夠保護消息接收方的意圖，且限定非交換的原始數(shù)據(jù)不出域。

03

隱私保護新挑戰(zhàn)及對策

3.1

隱私保護面臨的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)時代，信息泛在共享已成為常態(tài)。然而，傳統(tǒng)隱私保護缺乏全生命周期的體系化保護理論和技術支撐，嚴重制約了數(shù)據(jù)泛在共享、流通交易。目前，隱私保護面臨挑戰(zhàn)主要有：（1）App頻繁超范圍采集個人信息：后臺信息服務系統(tǒng)中的隱私數(shù)據(jù)越權使用、大數(shù)據(jù)殺熟、個人畫像結果濫用、個人信息過度留存等問題；（2）生態(tài)圈之間信息共享缺乏延伸控制來抑制非授權共享，缺乏抗隱私挖掘的迭代按需脫敏，多副本留存和保護短板效應凸顯，刪除權無法保障；（3）數(shù)據(jù)交易和流動缺少有效監(jiān)管手段，數(shù)據(jù)利用、脫敏、刪除的合規(guī)評測缺少技術支撐。

除了上述挑戰(zhàn)外，在隱私保護的研究上，也仍存在部分問題亟需解決：（1）傳統(tǒng)隱私保護雖有數(shù)學基礎，但是針對單環(huán)節(jié)、零散的理論，缺乏全生命周期的理論體系；（2）現(xiàn)有技術局限于局部環(huán)節(jié)，全生命周期隱私保護機制不完善，缺乏完善的技術體系，難以支撐隱私信息泛在受控共享；（3）脫敏技術局限于單一場景，缺乏泛在互聯(lián)環(huán)境下跨生態(tài)圈信息共享傳播的多次脫敏控制機制、抗隱私挖掘的普適性解決方案。

3.2

隱私計算

自1978年有關學者提出的密碼學解決方案起，隱私保護技術發(fā)展了匿名解決方案、訪問控制解決方案、加噪解決方案以及全生命周期解決方案等，2015年作者本人在國際上率先提出并首次精準定義了隱私計算(Privacy Computing)的概念、定義和學術內涵，詳細介紹了面向隱私信息全生命周期保護的計算理論和方法、隱私保護各環(huán)節(jié)中對隱私信息的計算操作以及隱私信息系統(tǒng)的設計理論與架構等內容，并提出了隱私計算理論與關鍵技術體系。

隱私計算內涵。隱私計算是面向隱私信息全生命周期保護的計算理論和方法，涵蓋了信息搜集者、發(fā)布者和使用者在信息產(chǎn)生、感知、發(fā)布、傳播、存儲、處理、使用、銷毀等全生命周期過程的所有計算操作，并包含支持海量用戶、高并發(fā)、高效能隱私保護的系統(tǒng)設計理論與架構。基于隱私計算框架，可以實現(xiàn)隱私數(shù)據(jù)全生命周期迭代延伸控制、差異化按需保護、泛在傳播的跨系統(tǒng)量化映射以及隱私侵權行為溯源取證等能力。

隱私計算要點。隱私計算的六個關鍵技術環(huán)節(jié)包括：感知、隱私化、存儲、融合、交換以及銷毀。在隱私計算框架上，基于從源數(shù)據(jù)抽取到的隱私信息，對其進行場景描述、隱私控制、隱私操作并進行隱私效果評估。對于不好的評估結果，可對隱私信息進行更換場景描述、重新調整控制策略以及重新定義隱私操作等工作?；谠摽蚣埽軌蜻M一步構建全流程的隱私信息系統(tǒng)。

隱私信息描述。隱私信息可以由六元組集合進行描述：（1）隱私信息向量

審核編輯 黃宇