“Debug the world” 隱私計算風起正當時

兩個百萬富翁在街上相遇，如何在不泄露各自財產(chǎn)的前提下，讓對方知道誰更有富有？這是華人科學家姚期智1982年提出的“百萬富翁”設想，并在其中給出了“多方安全計算” 解決方案。

這一看似像童話故事的命題，實際上用到的理論，后來成為了現(xiàn)代密碼學的重要理論框架。在世紀之交的2000年，姚期智也憑借在計算機領域的重要貢獻，獲得了計算機領域的諾貝爾獎——圖靈獎。

2004年起，姚期智院士到清華大學任全職教授

四十年后，大概令姚院士本人也沒想到，隨著數(shù)字化時代的到來，數(shù)據(jù)逐漸成為了一項重要的生產(chǎn)要素，而對數(shù)據(jù)的使用及其帶來的數(shù)據(jù)安全成為全球議題，由他發(fā)軔的MPC理論（多方安全計算），經(jīng)過演變以及和其他技術結(jié)合，逐漸形成了一條獨特的被統(tǒng)稱為“隱私計算”的技術賽道。

隱私計算指的是在保證數(shù)據(jù)提供方不泄露原始數(shù)據(jù)的前提下，對數(shù)據(jù)進行分析計算的一系列信息技術，保障數(shù)據(jù)在流通與融合過程中的“可用不可見”、“可算不可識”。隱私計算融合了密碼學、計算機硬件、AI等多學科，逐漸形成了以多方安全計算、聯(lián)邦學習、可信執(zhí)行環(huán)境為代表，混淆電路、秘密分享、不經(jīng)意傳輸?shù)茸鳛榈讓用艽a學技術，同態(tài)加密、零知識證明、差分隱私等作為輔助技術的相對成熟的技術體系。

2021年，隱私計算進入應用商業(yè)化元年。一年過去了，隱私計算的市場成果如何，未來何去何從？

2022年4月22日，權威國際咨詢機構IDC中國發(fā)布《IDC Perspective: 隱私計算全景研究》報告，透露2021年中國隱私計算市場規(guī)模突破8.6億元人民幣，未來有望實現(xiàn)110%以上的市場增速。

據(jù)公開信息及相關研究，以螞蟻集團為代表的“大廠”科技公司和以“星云Clustar”為代表的創(chuàng)業(yè)公司較早入局，已經(jīng)成為國內(nèi)隱私計算市場的兩股主流力量。

隱私計算技術走過四十年，為什么在近年迎來爆發(fā)？

一個不可否認的事實是，互聯(lián)網(wǎng)浪潮帶來的人口紅利已經(jīng)逐漸走向飽和，數(shù)據(jù)資產(chǎn)再開發(fā)，正在成為新一輪增長點。

根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2020年全球數(shù)據(jù)量達到了59ZB。人們已經(jīng)熟練地掌握了數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的技術，在信息化、數(shù)字化的當下，不管是單一主體的數(shù)據(jù)分析，還是跨領域、跨多個主體的數(shù)據(jù)融合，其價值已經(jīng)得到顯現(xiàn)。對于數(shù)據(jù)的流通和開發(fā)，如果能夠從更多維度，更多行業(yè)、更大體量等持續(xù)打通，那么數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素的價值將得到最大程度地釋放。

但不可忽略的是，數(shù)據(jù)流通領域頭頂天然地懸著一把“達摩克利斯之劍”，避免它“野蠻生長”——越來越嚴的數(shù)據(jù)保護政策。

2016年，歐盟出臺被稱為當時最嚴的《通用數(shù)據(jù)保護條例》，一些科技巨頭因為忽略數(shù)據(jù)安全吃過不少苦頭。去年7月，美國電商巨頭亞馬遜因違反歐盟數(shù)據(jù)保護條例，被負責監(jiān)管亞馬遜數(shù)據(jù)保護的盧森堡當局罰款7. 46 億歐元(約合57. 29 億元人民幣)，成為歐盟有史以來最大的數(shù)據(jù)隱私泄露罰款。

2021年9月，歷經(jīng)三次審議，我國《數(shù)據(jù)安全法》正式實施，11月《個人信息保護法》生效，12月國務院辦公廳印發(fā)《要素市場化配置綜合改革試點總體方案》第二十條建立健全數(shù)據(jù)流通交易規(guī)則中強調(diào)了“原始數(shù)據(jù)不出域”。多部有關數(shù)據(jù)安全的法律法規(guī)、政策文件出臺，凸顯出數(shù)據(jù)合規(guī)發(fā)展的強烈需求。

讓數(shù)據(jù)在法律法規(guī)范圍內(nèi)安全地用起來，隱私計算被認為是極為有效的技術措施，發(fā)展隱私計算技術成為了數(shù)據(jù)流通和數(shù)據(jù)保護不可或缺的一部分。短期來看，越來越嚴的數(shù)據(jù)安全政策促使了隱私計算市場的快速發(fā)展，而數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素流通并形成的價值體系，才是隱私計算市場長遠持續(xù)發(fā)展的根本動力。

市場的反應也印證了這一判斷。2019年前后，我國以隱私計算為解決方案的初創(chuàng)技術公司，瞄準了數(shù)據(jù)安全市場，如雨后春筍般出現(xiàn)，而提前布局隱私計算多年的頭部互聯(lián)網(wǎng)科技公司，也逐漸走向了成熟化，涌現(xiàn)出一批成功的應用案例。

隱私計算市場格局雛形初現(xiàn)

隱私計算產(chǎn)業(yè)發(fā)端于國外，在中國市場得到風起。

2016年歐盟《通用數(shù)據(jù)保護條例》一經(jīng)面世，便激起了數(shù)據(jù)安全保護產(chǎn)業(yè)的千層浪。國際傳統(tǒng)科技巨頭，迅速在理論和應用層面做出了回應，如谷歌2016年在一篇論文中率先提出分布式機器學習系統(tǒng)聯(lián)邦學習，如今成為了隱私計算三大技術路線之一，還有一些公司通過開源算法庫迅速搶占賽道；一些初創(chuàng)公司也開始通過切入單個技術路線，拼搶隱私計算市場。

從2017年開始，國內(nèi)零星出現(xiàn)了一些隱私計算領域的技術廠商，到2019年集中涌現(xiàn)了一批不同技術路徑的產(chǎn)品解決方案；經(jīng)歷2-3年的蟄伏，2021年隱私計算整體行業(yè)競爭態(tài)勢開始加速，進入商業(yè)化元年，市場格局也露出水面。

目前隱私計算市場大概分為3類公司：科技公司的隱私計算部門、專注于隱私計算的初創(chuàng)公司、現(xiàn)有業(yè)務結(jié)合隱私計算技術的公司。

科技公司一般由于自身業(yè)務需要，對數(shù)據(jù)安全有著天然的高需求，在數(shù)據(jù)體量、算法、硬件開發(fā)、技術研發(fā)（包括專利和論文研究）、應用場景方面擁有優(yōu)勢，人才的布局也相對完整，能夠平滑地將新技術與原有業(yè)務融合落地。從公開信息及市場應用情況來看，典型的如螞蟻集團、騰訊云、阿里云、百度安全等，早期便入局了隱私計算技術賽道。

以螞蟻集團為例，2016年開始布局隱私計算，技術能力涵蓋了多方安全計算、隱私保護、聯(lián)邦學習、機密計算、區(qū)塊鏈技術等，推出了摩斯多方安全計算平臺，可信隱私計算框架隱語、螞蟻鏈數(shù)據(jù)隱私協(xié)作平臺FAIR、螞蟻隱私計算一體機等產(chǎn)品，在聯(lián)合風控、政務數(shù)據(jù)、聯(lián)合營銷等業(yè)務場景中得到了成熟的應用。是典型的基于原有業(yè)務需求形成隱私計算技術能力，并逐漸向外開放的公司。

螞蟻集團首個商用隱私計算一體機

IDC報告顯示，螞蟻集團隱私計算已經(jīng)形成了性能優(yōu)良，豐富多樣的產(chǎn)品線，性能保持領先，通過了多項權威認證，安全合規(guī)。經(jīng)過4年多打磨和大規(guī)模商業(yè)化應用，已初具規(guī)模。

初創(chuàng)隱私計算公司一般專注于某一項技術，核心研發(fā)團隊大多在隱私計算領域具有多年研究經(jīng)驗，在多方安全計算效率、聯(lián)邦學習模型豐富度、互聯(lián)互通等技術探索中具有較強先進性，且具有差異化優(yōu)勢。如有把算力作為核心優(yōu)勢的隱私計算技術提供商，也有以軟硬件結(jié)合解決方案推進數(shù)據(jù)開放流通的公司；還有專注于某一特定領域的隱私計算應用產(chǎn)品。有意思的是，這類創(chuàng)業(yè)型的隱私計算企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)科技公司也嘗試了合作互補、互聯(lián)互通，經(jīng)過強強結(jié)合推出性能更優(yōu)、適用性更廣的隱私計算產(chǎn)品或服務。隱私計算廠商諾崴科技就將國產(chǎn)化CPU及硬件架構、锘崴信隱私保護計算內(nèi)核與螞蟻集團可信原生一體化解決方案，隱私保護計算加速卡、自主可控可信執(zhí)行環(huán)境、國密加速卡、安全可信技術棧等技術結(jié)合，打造了隱私保護一體機。

這類公司近年來也贏得了資本市場的青睞，僅2021年，星云Clustar獲得1100萬美金A+輪戰(zhàn)略融資，翼方健數(shù)完成超過3億元規(guī)模的B+輪融資，锘崴科技拿下億元級B輪融資，而華控清交完成了5億元人民幣B輪融資，創(chuàng)下隱私計算行業(yè)截至目前最高融資記錄。

此外，還有一類公司則是結(jié)合自身業(yè)務和技術優(yōu)勢，以短平快的方式迅速入局，用技術互補的形式完成隱私計算能力搭建。如把區(qū)塊鏈與隱私計算結(jié)合打造隱私計算全生命周期數(shù)據(jù)流通；本身在安全領域擅長，打造數(shù)據(jù)沙箱這類隱私保護軟件的公司等。

由于市場化起步時間較短，相對高昂的成本和體系化運營帶來的門檻，當前隱私計算市場玩家收入規(guī)模不大，但憑借各自的技術特色、產(chǎn)品化能力等優(yōu)勢，在未來增長方面頗具潛力。

總體來看，未來頭部廠商的優(yōu)勢將進一步凸顯，特別是在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用、互聯(lián)互通、行業(yè)生態(tài)建設層面；在行業(yè)競爭環(huán)境中下，細分領域各廠商將通過發(fā)揮專項技術優(yōu)勢，汰換出一批頭號玩家。

隱私計算技術未來何去何從？

風口之下，實際上隱私計算目前仍然處于行業(yè)初期，技術發(fā)展、政策法規(guī)、互聯(lián)互通、商業(yè)模式等還需要進一步完善。

首先，在隱私計算技術本身的安全性上需要實現(xiàn)突破。盡管隱私計算單一技術理論基礎完善，但應對龐大的數(shù)據(jù)體量，隱私計算的性能和算力上也相應受到掣肘，且在安全性上，隱私計算單一技術并不是萬無一失。以聯(lián)邦學習為例，IDC通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，聯(lián)邦學習是隱私計算重要發(fā)展方向。但是聯(lián)邦學習技術仍然較為新興，在安全性、去中心化架構、模型可解析性等各方面，仍然任重道遠。

針對隱私計算產(chǎn)品的安全性，中國信通院2021年首次推出了多方安全計算和聯(lián)邦計算兩項隱私計算安全測評，從結(jié)果來看，安全測評共有9款隱私計算產(chǎn)品通過，螞蟻集團和洞見科技成為了兩項測評都通過的企業(yè)。

中國信通院隱私計算兩項安全性測評，螞蟻隱私計算全部通過（圖片來源：信通院官方微信）

其次，在互聯(lián)互通能力上，當前隱私計算存在產(chǎn)品及其技術架構的同質(zhì)化現(xiàn)象，但細分來看卻存在著不同的理論模型、技術路徑和業(yè)務邏輯。新興技術路線早期呈現(xiàn)的百花齊放的狀態(tài)，釋放了各自技術魅力，但經(jīng)過一段時間的驗證和應用之后，必定存在著一些技術的擱置甚至是淘汰。

要做到互聯(lián)互通，技術上涵蓋了從節(jié)點、管理系統(tǒng)到數(shù)據(jù)層面、算法協(xié)議等不同層面的互聯(lián)互通。另一方面，行業(yè)標準的建設也至關重要，通過明確技術使用場景和框架，推動隱私計算技術的認知并加速落地應。目前中國信通院及相關部門已經(jīng)牽頭了多項行業(yè)標準及團體標準，國內(nèi)主流廠商都有積極參與其中。在國際標準制定方面中國企業(yè)也積極參與。

如，中國聯(lián)通、螞蟻集團、之江實驗室牽頭了國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的“隱私保護機器學習技術框架”標準，螞蟻集團主導的全球首個隱私計算一體機國際標準也通過了IEEE-SA立項。

在市場化關鍵的商業(yè)模式層面，盡管數(shù)據(jù)合規(guī)需求從根本上鞭策了相關企業(yè)進行數(shù)據(jù)安全的改造和升級，但當前隱私計算的商業(yè)模式還處于早期探索期。從收入形態(tài)來看，通過搭建隱私計算技術基礎設施，產(chǎn)品售賣和平臺搭建是主要來源；另一類是通過提供SaaS服務，主要面向中小客戶群體，比如多中心的隱私計算保護需求或者跨域分析、咨詢服務等商業(yè)模式已初具雛形。更多的模式還在探索期，在市場逐步成熟的條件下，營業(yè)模式也將與時俱進。

隱私計算技術當前主要成熟應用在金融、政務、聯(lián)合營銷、醫(yī)療等對隱私計算有剛性需求的行業(yè)。

2018年成立的隱私計算公司華控清交，眾多技術骨干來自清華“姚班”，承建了光大銀行的多方安全計算平臺，幫助光大銀行部署了業(yè)內(nèi)第一個進入銀行生產(chǎn)系統(tǒng)的多方安全計算平臺。在此基礎上，光大銀行得以聯(lián)合母公司光大集團旗下保險、信托、旅游等成員單位，開展客戶金融資產(chǎn)、消費偏好、風險偏好等數(shù)據(jù)的聯(lián)合統(tǒng)計與建模，加強集團內(nèi)部數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。光大銀行正在與多個集團外部企業(yè)探討數(shù)據(jù)合作，未來可能共同開發(fā)聯(lián)合風控等更多應用場景。

在醫(yī)療領域，數(shù)據(jù)價值也因隱私計算得到釋放。以螞蟻隱私計算的應用為例，螞蟻可信隱私計算框架“隱語”和阿里云數(shù)字醫(yī)療團隊合作，為浙江某三級醫(yī)院搭建了面向醫(yī)院運營管理的數(shù)據(jù)融合平臺，病理質(zhì)控和醫(yī)保DRG（Diagnosis Related Group，疾病診斷相關分組）管理效能得到顯著提升，2021年三個月時間內(nèi)，醫(yī)院累計優(yōu)化數(shù)十萬醫(yī)保結(jié)算，并通過編碼入組，將醫(yī)保反饋分析工作量顯著降低，甲級病案例病理質(zhì)控也提升了10~20%。在這個案例中，基于螞蟻隱私計算技術，多家醫(yī)院數(shù)據(jù)安全共享聯(lián)合建模，幫助解決了單一三甲醫(yī)院的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)的豐富程度不充足的問題；同時在跨醫(yī)院合作中，保證聯(lián)合建模的模型達到調(diào)優(yōu)，在保證數(shù)據(jù)安全可控、可用不可見的前提下，更好地發(fā)揮自身價值。

IDC判斷，隨著合規(guī)標準的逐步細化與推出，制造業(yè)、能源等行業(yè)對隱私計算的需求也將穩(wěn)步上升。同時隨著醫(yī)療領域?qū)⒛Ｐ头矫嫱晟?、信息化建設跟進，這一市場將迎來高速增長生物醫(yī)療，是下一個競爭市場與爆發(fā)點。

結(jié)語

回答隱私計算為什么理論誕生40年，真正起風卻是在近兩年，其實也是回答技術發(fā)展路徑的普遍的現(xiàn)象。一項技術被廣泛接受，需要經(jīng)過理論發(fā)展、實踐認證，大規(guī)模應用三個階段。隱私計算技術，便是一個很好的驗證，沒有政策法規(guī)完善、技術成熟，便沒有隱私計算從理論走向大規(guī)模應用的可能。有從業(yè)者多年前就發(fā)出過感慨，隱私計算是科技世界的一個“補丁”，需要有人“Debug the world”。而現(xiàn)在，或許正是隱私計算這項技術Debug the world的最好時機。