深蘭科技的超同態(tài)加密計(jì)算芯片的研究與開發(fā)

2020-12-10 09:23

導(dǎo)語：

隨著社會系統(tǒng)和數(shù)據(jù)量的飛躍性增加，人工智能的工程系統(tǒng)越來越普遍與復(fù)雜，傳統(tǒng)系統(tǒng)工程TSE（Traditional Systems Engineering）越來越難以應(yīng)對，以模型化與定理化為代表的人工智能技術(shù)和人工智能軟件工程學(xué)也在快速地發(fā)展。

與此同時(shí)，人工智能對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的研究也產(chǎn)生了重大影響，除了利用人工智能來構(gòu)建各種惡意檢測、攻擊識別系統(tǒng)外，黑客也可能利用人工智能達(dá)到更快速與更精準(zhǔn)的攻擊。除此之外，在關(guān)鍵的人工智能應(yīng)用場景上，人工智能自身的安全性變得前所未有的重要，極需要構(gòu)建一個(gè)不會被外界干擾而影響判斷的、可解釋的、健壯的人工智能系統(tǒng)。隨著量子計(jì)算時(shí)代的到來，信息系統(tǒng)的安全也將遇到前所未有的挑戰(zhàn)。

本系列分6個(gè)部分概要說明從智能系統(tǒng)的安全要素，以及深蘭科技在作為后量子時(shí)代的國家戰(zhàn)略科技儲備的超同態(tài)加密算法以及超同態(tài)加密計(jì)算芯片的研究與開發(fā)。

1．智能系統(tǒng)的安全要素

2．人工智能系統(tǒng)安全的課題與技術(shù)框架

3．數(shù)字貨幣與區(qū)塊鏈

4．量子計(jì)算

5．同態(tài)加密

6．超同態(tài)加密

同態(tài)加密

同態(tài)加密是密碼學(xué)領(lǐng)域自1978年以來的經(jīng)典難題，也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隱私計(jì)算的最關(guān)鍵技術(shù)，在云計(jì)算、區(qū)塊鏈、隱私計(jì)算等領(lǐng)域均存在著實(shí)際的應(yīng)用需求與可行的解決方案。

同態(tài)加密是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可算不可見”的隱私計(jì)算技術(shù)。同態(tài)加密（HE： Homomorphic Encryption）指滿足密文同態(tài)運(yùn)算性質(zhì)的加密算法，即數(shù)據(jù)經(jīng)過同態(tài)加密之后，對密文進(jìn)行特定的計(jì)算，密文計(jì)算結(jié)果在進(jìn)行對應(yīng)的同態(tài)解密后得到明文，該過程等同于對明文數(shù)據(jù)直接進(jìn)行相同的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“可算不可見”。

1978年，Rivest Adleman（“RSA”中的“R”和“A”）和Michael Dertouzos提出了全同態(tài)加密的構(gòu)想，自此成為了密碼學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)公開難題。2009年9月克雷格·金特里（Craig Gentry）的論文從數(shù)學(xué)上提出了“全同態(tài)加密”（英語：Fully Homomorphic Encryption）的可行方法，即可以在不解密的條件下對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行任何可以在明文上進(jìn)行的運(yùn)算，使這項(xiàng)技術(shù)獲取了決定性的突破。目前正在此基礎(chǔ)上研究更完善的實(shí)用技術(shù)，同態(tài)加密對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有重大價(jià)值。

未完待續(xù)

作者：沙文灝

深蘭科技首席數(shù)據(jù)科學(xué)家

戰(zhàn)略委員會戰(zhàn)略技術(shù)專家

深蘭科學(xué)院智能社會研究院院長

在人工智能領(lǐng)域基于豐富的系統(tǒng)實(shí)踐編著了《數(shù)字化戰(zhàn)略導(dǎo)論》、《人工智能實(shí)踐方法論》、《構(gòu)建大規(guī)模IoT系統(tǒng)的方法論》，并參與了上海市的十四·五人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的制定。

曾經(jīng)擔(dān)任歐洲最大咨詢機(jī)構(gòu)源訊（AtoS）大中國區(qū)首席＆業(yè)務(wù)總監(jiān)、日本前3位著名戰(zhàn)略咨詢公司CDI日本總部全球首席，在咨詢領(lǐng)域具有33年以上豐富經(jīng)驗(yàn)，擁有高于95％的項(xiàng)目成功率。曾任日本外務(wù)省（JICA）專家、日本電氣學(xué)會信息化委員會委員，在日本出版了兩本信息化專著和教材。