數字化世界裡,加密技術如何保護個人數據隱私?

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律動
02-06

編者按:本文重點討論多種增強隱私和安全性的技術,包括零知識證明(ZKP)、受信執行環境(TEE)、完全同態加密(FHE)等,介紹了這些技術在 AI 和數據處理中的應用,如何保護用戶隱私、防止數據洩露以及提高系統安全性。文章還提到了一些案例,如 Earnifi、Opacity 和 MindV,展示瞭如何通過這些技術實現無風險投票、數據加密處理等,但同時這些技術面臨很多挑戰,如計算開銷和延遲問題。

以下為原文內容(為便於閱讀理解,原內容有所整編:

隨著數據供需的激增,個人留下的數字足跡變得越來越廣泛,使得個人信息更容易受到濫用或未經授權的訪問。我們已經看到了一些個人數據洩露的案例,例如劍橋分析醜聞。

還沒有跟上的人可以查看系列的第一部分,我們在其中討論了:

·數據的重要性

·人工智能對數據需求的增長

·數據層的出現

歐洲的 GDPR、加利福尼亞州的 CCPA 以及全球其他地區的法規使得數據隱私不僅僅是一個倫理問題,而是法律要求,推動公司確保數據保護。

隨著人工智能發展的激增,AI 在提升隱私保護的同時,也進一步複雜化了隱私與可驗證性領域。例如,雖然 AI 可以幫助檢測欺詐活動,但它也使得「深度偽造」技術得以實現,從而使得驗證數字內容的真實性變得更加困難。

優點

·隱私保護的機器學習:聯邦學習允許 AI 模型直接在設備上進行訓練,而無需集中敏感數據,從而保護用戶隱私。

·AI 可以用於匿名化或假名化數據,使得數據不易追溯到個人,同時仍然可以用於分析。

·AI 對於開發檢測和減少深度偽造傳播的工具至關重要,從而確保數字內容的可驗證性(以及檢測/驗證 AI 代理的真實性)。

·AI 可以自動確保數據處理實踐符合法律標準,使得驗證過程更加可擴展。

挑戰

·AI 系統通常需要龐大的數據集才能有效運作,但數據的使用、存儲和訪問方式可能不透明,這引發了隱私問題。

·有足夠的數據和先進的 AI 技術後,可能會從本應匿名的數據集中重新識別出個體,破壞隱私保護。

·由於 AI 能夠生成高度逼真的文本、圖像或視頻,區分真實和 AI 偽造的內容變得更加困難,挑戰了可驗證性。

·AI 模型可能被欺騙或操控(對抗性攻擊),破壞數據的可驗證性或 AI 系統本身的完整性(如 Freysa、Jailbreak 等情況所示)。

這些挑戰推動了 AI、區塊鏈、可驗證性和隱私技術的快速發展,利用每項技術的優勢。我們看到了以下技術的崛起:

·零知識證明(ZKP)

·零知識傳輸層安全(zkTLS)

·受信執行環境(TEE)

·完全同態加密(FHE)

1. 零知識證明(ZKP)

ZKP 允許一方向另一方證明自己知道某些信息或某個陳述是正確的,而無需透露任何超出證明本身的信息。AI 可以利用這一點來證明數據處理或決策符合某些標準,而無需透露數據本身。一個好的案例研究是 getgrass io,Grass 利用閒置的互聯網帶寬來收集和組織公共網頁數據,用於訓練 AI 模型。

Grass Network 允許用戶通過瀏覽器擴展或應用程序貢獻他們的閒置互聯網帶寬,這些帶寬被用於抓取公共網頁數據,然後將其處理成適合 AI 訓練的結構化數據集。網絡通過用戶運行的節點來執行這個網頁抓取過程。

Grass Network 強調用戶隱私,只抓取公共數據,而非個人信息。它使用零知識證明來驗證和保護數據的完整性和來源,防止數據損壞並確保透明度。所有的數據收集到處理的交易都通過 Solana 區塊鏈上的主權數據彙總進行管理。

另一個好的案例研究是 zkme。


zkMe 的 zkKYC 解決方案應對了以隱私保護方式進行 KYC(瞭解你的客戶)流程的挑戰。通過利用零知識證明,zkKYC 使平臺能夠驗證用戶身份而不暴露敏感的個人信息,從而在維護合規性的同時保護用戶隱私。

2.zkTLS


TLS = 標準的安全協議,提供兩個通信應用程序之間的隱私和數據完整性(通常與 HTTPS 中的「s」相關)。zk + TLS = 提升數據傳輸中的隱私和安全性。

一個好的案例研究是 OpacityNetwork。


Opacity 使用 zkTLS 提供安全和私密的數據存儲解決方案,通過集成 zkTLS,Opacity 確保用戶和存儲服務器之間的數據傳輸保持機密且防篡改,從而解決了傳統雲存儲服務中固有的隱私問題。

使用案例—工資提前獲取Earnifi 是一款據報道在應用商店排名中攀升到頂端,特別是在金融類應用中,利用了 OpacityNetwork 的 zkTLS。

·隱私:用戶可以向貸款方或其他服務提供他們的收入或就業狀況,而無需透露敏感的銀行信息或個人資料,如銀行對賬單。

·安全性:zkTLS 的使用確保這些交易是安全的、經過驗證的且保持私密。它避免了用戶需要將全部財務數據託付給第三方。

·效率:該系統降低了與傳統工資提前獲取平臺相關的成本和複雜性,因為傳統平臺可能需要繁瑣的驗證過程或數據共享。

3.TEE


受信執行環境(TEE)提供了正常執行環境和安全執行環境之間的硬件強制隔離。這可能是目前在 AI 代理中最著名的安全實現方式,以確保它們是完全自主的代理。被 123skely 的 aipool tee 實驗所推廣:一個 TEE 預售活動,社區向代理發送資金,代理根據預定規則自主發行代幣。

marvin tong 的 PhalaNetwork: MEV 保護,集成 ai16zdao 的 ElizaOS,以及 Agent Kira 作為可驗證的自主 AI 代理。

fleek 的一鍵 TEE 部署:專注於簡化使用和提高開發者的可訪問性。

4.FHE(完全同態加密)


一種加密形式,允許直接在加密數據上執行計算,而無需先解密數據。

一個好的案例研究是 mindnetwork xyz 及其專有的 FHE 技術/使用案例。

使用案例—FHE 重質質押層與無風險投票

FHE 重質質押層
通過使用 FHE,重質質押的資產保持加密狀態,這意味著私鑰從未暴露,顯著減少了安全風險。這確保了隱私的同時,也驗證了交易。

無風險投票(MindV)
治理投票在加密數據上進行,確保投票保持私密和安全,減少了脅迫或賄賂的風險。用戶通過持有重質質押的資產獲得投票權力(vFHE),從而將治理與直接資產暴露解耦。

FHE + TEE
通過結合 TEE 和 FHE,它們為 AI 處理創建了一個強大的安全層:

·TEE 保護計算環境中的操作免受外部威脅。

·FHE 確保整個過程中操作始終在加密數據上進行。

對於處理 100 百萬美元至 10 億美元+交易的機構來說,隱私和安全至關重要,以防止前置交易、黑客攻擊或交易策略暴露。

對於 AI 代理而言,這種雙重加密增強了隱私與安全,使其在以下領域非常有用:

·敏感訓練數據隱私

·保護內部模型權重(防止反向工程/IP 盜竊)

·用戶數據保護

FHE 的主要挑戰仍然是由於計算密集性帶來的高開銷,導致能源消耗和延遲增加。目前的研究正在探索硬件加速、混合加密技術和算法優化等方法,以減少計算負擔並提高效率。因此,FHE 最適合低計算、高延遲的應用。

總結

·FHE = 在加密數據上進行操作,無需解密(最強隱私保護,但最昂貴)

·TEE = 硬件,隔離環境中的安全執行(在安全性和性能之間取得平衡)

·ZKP = 證明陳述或認證身份,而不揭示底層數據(適用於證明事實/憑證)

這是一個廣泛的話題,因此這不是結束。一個關鍵問題仍然存在:在日益精密的深度偽造時代,我們如何確保 AI 驅動的可驗證性機制是真正值得信賴的?在第三部分中,我們將深入探討:

·可驗證性層

·AI 在驗證數據完整性中的角色

·隱私與安全的未來發展

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