2020年隐私保护计算技术研究报告.pdf

隐 私 保 护 计 算 技 术 研 究 报 告 （ 2 0 2 0 年 ） 中 国 信 息 通 信 研 究 院 安 全 研 究 所 阿 里 巴 巴 集 团 安 全 部 北 京 数 牍 科 技 有 限 公 司 2 0 2 0 年 1 1 月版 权 声 明 本 报 告 版 权 属 于 中 国 信 息 通 信 研 究 院 、 阿 里 巴 巴 （ 中 国 ） 有 限 公 司 以 及 北 京 数 牍 科 技 有 限 公 司 ， 并 受 法 律 保 护 。 转 载 、 摘 编 或 利 用 其 它 方 式 使 用 本 报 告 文 字 或 者 观 点 的 ， 应 注 明 “ 来 源 ： 中 国 信 息 通 信 研 究 院 、 阿 里 巴 巴 （ 中 国 ） 有 限 公 司 、 北 京 数 牍 科 技 有 限 公 司 ” 。 违 反 上 述 声 明 者 ， 编 者 将 追 究 其 相 关 法 律 责 任前 言 2 0 2 0 年 6 月 ， 世 界 银 行 发 布 的 全 球 经 济 展 望 预 计 1 ， 2 0 2 0 年 全 球 经 济 将 收 缩 达 5 . 2 % ， 由 新 冠 肺 炎 疫 情 引 发 的 全 球 经 济 衰 退 将 成 为 第 二 次 世 界 大 战 以 来 程 度 最 深 的 衰 退 。 叠 加 全 球 疫 情 发 展 的 不 确 定 性 及 逆 全 球 化 趋 势 逐 渐 显 现 等 多 重 困 境 ， 各 国 经 济 发 展 面 临 着 严 峻 的 挑 战 。 “ 百 舸 争 流 ， 奋 楫 者 先 ” 2 。 面 对 错 综 复 杂 的 世 界 经 济 格 局 ， 数 字 经 济 凭 借 其 坚 强 的 韧 性 和 巨 大 的 潜 力 ， 实 现 了 经 济 逆 势 增 长 。 为 了 抢 抓 数 字 经 济 快 速 发 展 的 历 史 机 遇 、 赢 得 全 球 数 字 经 济 博 弈 主 动 权 ， 世 界 各 国 均 将 发 展 数 字 经 济 作 为 经 济 复 苏 的 关 键 举 措 。 2 0 2 0 年 9 月 ， 新 美 国 安 全 中 心 （ Ce n t e r fo r a N e w A m e ri c a n S e c u ri t y ， CN A S ） 发 布 了 设 计 美 国 数 字 发 展 战 略 ， 确 定 了 促 进 美 国 数 字 发 展 战 略 全 面 、 协 调 发 展 的 四 项 指 导 原 则 ， 明 确 了 美 国 政 府 、 私 营 部 门 在 美 国 数 字 战 略 发 展 中 的 地 位 和 作 用 ， 以 及 对 国 际 竞 合 关 系 的 战 略 定 位 ， 同 时 就 国 际 技 术 合 作 、 标 准 制 订 、 人 才 队 伍 建 设 等 方 面 提 出 五 大 建 议 ， 为 制 定 具 有 竞 争 力 的 美 国 数 字 发 展 战 略 提 供 了 依 据。 欧 盟 积 极 布 局 人 工 智 能 领 域 ， 先 后 制 订 欧 洲 人 工 智 能 协 调 计 划 可 信 赖 人 工 智 能 的 道 德 准 则 草 案 人 工 智 能 白 皮 书 等 ， 力 争 在 人 工 智 能 伦 理 规 范 制 订 层 面 发 挥 引 领 作 用 。 我 国 则 把 培 育 数 据 要 素 市 场 作 为 发 展 数 字 经 济 的 重 点 ， 先 后 发 布 中 共 中 央 关 于 坚 持 和 完 善 中 国 特 色 社 会 主 义 制 度 推 进 国 家 治 理 体 系 和 治 理 能 力 现 代 化 若 干 重 大 问 题 的 决 定 中 共 中 央 1 W o rl d B a n k G ro u p : G l o b a l E c o n o m i c P ro s p e c t s . 2 礼记. 中庸国 务 院 关 于 构 建 更 加 完 善 的 要 素 市 场 化 配 置 体 制 机 制 的 意 见 等 相 关 文 件 ， 要 求 加 快 培 育 数 据 要 素 市 场 ， 提 升 数 据 要 素 价 值 。 “ 上 下 求 索 ， 吹 沙 见 金 ” 3 。 数 据 的 价 值 从 数 据 源 挖 掘 而 出 ， 是 “ 被 动 产 生 的 ” ， 具 备 哲 学 领 域 的 “ 第 二 性 ” 。 静 态 的 孤 立 数 据 是 没 有 价 值 的 ， 数 据 要 素 流 转 才 能 实 现 数 据 价 值 挖 掘 ， 为 探 索 客 观 世 界 新 规 律 、 降 低 决 策 过 程 的 主 观 影 响 提 供 可 能 ， 深 刻 赋 能 数 字 经 济 。 人 类 社 会 欲 实 现 享 受 数 据 价 值 红 利 的 愿 景， 在 拥 抱 数 据 价 值 之 前 ， 更 加 需 要 明 确 数 据 流 通 与 协 作 过 程 所 面 临 的 风 险 与 阻 碍。 如 何 在 保 证 数 据 安 全 的 前 提 下 ， 实 现 数 据 的 协 同 应 用 成 为 充 分 释 放 数 据 价 值 的 关 键。 隐 私 保 护 计 算 作 为 保 障 数 据 价 值 挖 掘 过 程 中 隐 私 安 全 的 关 键 技 术， 在 金 融 、 政 务 、 医 疗 等 行 业 应 用 中 赢 得 了 光 明 的 市 场 前 景 。 “ 知 所 从 来 ， 思 所 将 往 ” 。 本 报 告 详 细 介 绍 了 隐 私 保 护 计 算 的 概 念 内 涵 ， 提 出 了 隐 私 保 护 计 算 的 保 护 目 标 ， 深 刻 探 讨 了 数 据 流 通 与 协 作 过 程 中 面 临 的 “ 数 据 孤 岛 ” 、 合 规 趋 严 和 信 任 鸿 沟 等 问 题 ， 详 细 分 析 并 对 比 了 联 邦 学 习 、 安 全 多 方 计 算 、 机 密 计 算 、 差 分 隐 私 、 同 态 加 密 等 关 键 隐 私 保 护 计 算 技 术 ， 介 绍 了 隐 私 保 护 计 算 在 金 融 、 政 务 、 医 疗 等 领 域 的 部 署 经 验 ， 并 对 隐 私 保 护 计 算 未 来 发 展 进 行 了 展 望 ， 以 期 为 关 注 隐 私 保 护 前 提 下 的 数 据 要 素 市 场 培 育、 国 家 网 络 安 全 实 力 综 合 提 升 的 社 会 各 界 提 供 有 益 借 鉴 与 参 考。 同 时 ， 针 对 报 告 中 的 诸 多 不 足 ， 恳 请 各 界 同 仁 批 评 指 正 。 “ 建 久 安 之 势 ， 成 长 治 之 业 ” 4 。 在 数 字 经 济 发 展 的 大 背 景 下 ， 3 中国制度面对面理论热点面对面 2 0 2 0 ，学习出版社、人民出版社。 4 汉书. 贾谊传我 们 深 知 数 据 安 全 及 隐 私 保 护 有 着 丰 富 的 内 涵 和 广 泛 的 外 延 ， 不 仅 包 含 法 律 的 修 缮 ， 还 包 含 安 全 技 术 的 迭 代 升 级 等 诸 多 方 面 。 如 何 在 保 障 数 据 隐 私 安 全 的 前 提 下 ， 加 快 培 育 数 据 要 素 市 场 ， 亟 待 多 方 共 同 协 作 努 力 。 在 日 渐 激 烈 的 数 字 博 弈 背 景 下， 我 们 始 终 坚 信 “ 道 阻 且 长 ， 行 则 将 至 ； 行 而 不 辍 ， 未 来 可 期 。 ” 本 报 告 的 编 制 过 程 中 ， 得 到 了 来 自 阿 里 巴 巴 集 团 安 全 部， 北 京 数 牍 科 技 有 限 公 司 的 大 力 支 持 。 借 此 ， 谨 向 支 持 本 报 告 编 制 工 作 的 各 位 领 导 以 及 付 出 辛 苦 劳 动 的 编 制 人 员 表 示 感 谢目 录 一、隐私保护计算 . 6 （一）隐私保护计算概念 . 6 （二）隐私保护计算架构 . 6 （三）隐私保护计算目标 . 7 （四）隐私保护计算价值 . 8 二、隐私保护计算关键技术 . 10 （一）联邦学习 . 10 （二）安全多方计算 . 17 （三）机密计算 . 29 （四）差分隐私 . 35 （五）同态加密 . 38 三、隐私保护计算关键技术综合评价 . 40 四、隐私保护计算应用案例 . 44 （一）金融领域 . 44 （二）政务领域 . 45 （三）医疗领域 . 46 五、 隐私保护计算发展展望 . 48图 目 录 图 1 隐私保护计算参考架构 . 7 图 2 面向数据生命周期的隐私计算技术 . 8 图 3 基于联邦学习的语言预测模型更新 . 11 图 4 横向联邦学习 . 13 图 5 纵向联邦学习 . 13 图 6 联邦迁移学习 . 14 图 7 联邦学习参考架构 . 14 图 8 安全多方计算示意图 . 18 图 9 2 取 1 不经意传输协议 . 22 图 10 AND 门混淆电路示意图 . 23 图 11 安全多方计算参考架构 . 24 图 12 Intel SGX 基本原理 . 31 图 13 Rust SGX 架构示意图 30 . 33 图 14 消息传递接口示意图 . 34 图 15 反欺诈联邦学习示意图 . 45 图 16 疑犯信息查询示意图 . 46 图 17 新冠人工智能联合诊断示意图 . 48表 目 录 表 1 通用安全多方计算实施方案对比. 27 表 2 关键技术综合评价表. 431 隐 私 保 护 计 算 技 术 研 究 报 告 2 0 1 9 年 1 0 月 ， 党 的 十 九 届 四 中 全 会 决 议 通 过 的 中 共 中 央 关 于 坚 持 和 完 善 中 国 特 色 社 会 主 义 制 度 推 进 国 家 治 理 体 系 和 治 理 能 力 现 代 化 若 干 重 大 问 题 的 决 定 （ 以 下 简 称 决 定 ） ， 首 次 增 列 “ 数 据 ” 为 生 产 要 素 ， 要 求 健 全 劳 动 、 资 本 、 土 地 、 知 识 、 技 术 、 管 理 、 数 据 等 生 产 要 素 由 市 场 评 价 贡 献 、 按 贡 献 决 定 报 酬 的 机 制 。 纵 观 社 会 经 济 发 展 ， 从 以 土 地 、 劳 动 力 为 生 产 要 素 的 农 业 经 济 时 代 ， 到 以 资 本 、 技 术 为 生 产 要 素 的 工 业 经 济 时 代， 演 进 至 今 以 数 据 生 产 要 素 为 核 心 推 动 力 的 数 字 经 济 时 代 ， 生 产 要 素 形 态 的 演 进 具 有 鲜 明 的 社 会 经 济 发 展 时 代 特 征 。 随 着 经 济 的 发 展 和 进 步， 由 于 自 然 资 源 的 不 可 再 生 性 、 人 口 红 利 逐 渐 弱 化 、 技 术 贡 献 逐 渐 乏 力 等 因 素 导 致 传 统 生 产 要 素 对 经 济 增 长 的 拉 动 作 用 逐 渐 减 弱 ， 全 要 素 生 产 率 增 长 乏 力 。 而 数 据 要 素 打 破 了 原 有 自 然 资 源 的 有 限 性 ， 实 现 可 复 制 、 可 共 享 ， 为 经 济 持 续 增 长 释 放 了 无 限 的 潜 能 。 将 数 据 增 列 为 生 产 要 素 ， 是 对 数 据 生 产 价 值 、 市 场 贡 献 以 及 历 史 地 位 的 高 度 肯 定 。 为 落 实 党 的 十 九 届 四 中 全 会 关 于 决 定 的 重 大 决 策 部 署 ， 2 0 2 0 年 4 月 ， 中 共 中 央 、 国 务 院 出 台 关 于 构 建 更 加 完 善 的 要 素 市 场 化 配 置 体 制 机 制 的 意 见 （ 以 下 简 称 意 见 ） 。 作 为 我 国 首 份 要 素 市 场 化 配 置 的 文 件 ， 意 见 围 绕 数 据 生 产 要 素 ， 强 调 从 推 进 政 府 数 据 开 放 共 享 、 提 升 社 会 数 据 资 源 价 值 、 加 强 数 据 资 源 整 合 和 安 全 保 护 三 方 面 加 快 培 育 数 据 要 素 市 场 。 意 见 对 数 据 生 产 要 素 市 场 培 育 的 理 论 创 新 和 方 法 论 指 导 ， 对 于 全 面 释 放 数 字 红 利 、 助 推 国 家 抢 抓 数 字 经 济2 全 球 竞 争 制 高 点 具 有 重 大 战 略 意 义 。 由 希 捷 公 司 资 助 ， ID C 发 布 的 数 据 时 代 2 0 2 5 白 皮 书 显 示 （ 2 0 2 0 年 5 月 数 据 更 新 ） ， 相 较 于 欧 洲 、 中 东 、 非 洲 、 美 国 、 亚 太 （ 含 日 本 ， 不 含 中 国 ） 以 及 全 球 其 他 区 域 ， 在 未 来 5 年 我 国 的 数 据 量 年 平 均 增 长 率 将 达 到 2 6 % ， 预 计 到 2 0 2 2 年 将 拥 有 全 球 最 大 的 数 据 圈 （ d a t a s p h e re ） 5 。 如 何 加 快 培 育 数 据 要 素 市 场 成 型 ， 激 发 数 据 要 素 市 场 活 力 ， 充 分 发 挥 数 据 生 产 要 素 对 其 他 要 素 的 倍 增 作 用 ， 亟 待 多 方 协 同 努 力 开 拓 。 数 据 要 素 的 流 通 共 享 和 核 心 价 值 挖 掘 是 数 据 要 素 市 场 培 育 的 核 心 内 容 ， 必 须 在 保 证 隐 私 安 全 的 前 提 下 实 现 有 效 信 息 共 享， 在 兼 顾 其 它 生 产 要 素 实 现 资 源 统 筹 优 化 、 提 高 资 源 配 置 效 率 的 同 时 ， 反 哺 农 业 经 济 和 工 业 经 济 ， 实 现 资 源 配 置 最 优 组 合 服 务 社 会， 孕 育 更 大 的 数 据 价 值 ， 为 数 字 经 济 繁 荣 创 造 条 件 。 从 当 下 数 据 流 通 的 实 践 来 看 ， 传 统 基 于 所 有 权 转 让 的 交 易 模 式 仍 然 受 困 于 交 易 形 态、 数 据 确 权 、 数 据 定 价 等 问 题 而 无 法 规 模 化 落 地 ， 依 托 于 隐 私 保 护 计 算 的 数 据 协 同 应 用 平 台 的 服 务 模 式 更 为 可 行 。 当 前 ， 仍 然 有 三 大 因 素 制 约 数 据 流 通 与 协 作 。 一 是 “ 数 据 孤 岛 ” 现 象 普 遍 存 在 ； 二 是 全 球 数 据 合 规 监 管 日 趋 严 格 ; 三 是 隐 私 泄 露 事 件 频 发 导 致 信 任 鸿 沟 。 “ 数 据 孤 岛 ” 现 象 普 遍 存 在 。 随 着 信 息 化 、 智 能 化 进 程 的 不 断 推 进 ， “ 数 据 孤 岛 ” 作 为 一 个 全 球 性 问 题 已 成 为 制 约 数 据 核 心 价 值 挖 掘 的 瓶 颈 之 一 。 “ 数 据 孤 岛 ” 的 产 生 与 企 业 的 集 团 化 发 展 模 式 和 信 息 化 的 “ 需 求 优 先 ” 建 设 思 路 有 着 必 然 的 联 系 ， 各 子 公 司 、 各 部 门 的 数 据 5 ID C : D a t a A g e 2 0 2 5 T h e D i g i t i z a t i o n o f t h e W o rl d F ro m E d g e t o C o re3 形 成 彼 此 相 互 “ 独 立 ” 无 法 互 通 关 联 的 一 座 座 “ 孤 岛 ” 。 “ 数 据 孤 岛 ” 的 独 立 性 不 仅 仅 体 现 在 物 理 数 据 存 储 和 维 护 方 面 ， 更 体 现 在 企 业 间 、 部 门 间 由 于 业 务 背 景 不 同 造 成 对 数 据 的 定 义 和 使 用 差 异 化 的 逻 辑 性 方 面 。 “ 数 据 孤 岛 ” 的 出 现 使 得 数 据 共 享 和 流 通 协 作 受 阻 ， 无 法 保 证 数 据 的 一 致 性 和 准 确 性 ， 对 于 数 据 的 核 心 价 值 挖 掘 造 成 了 一 定 的 阻 碍 。 此 外 ， 由 于 数 据 要 素 的 低 成 本 可 复 制 性， 使 其 具 有 明 显 的 规 模 经 济 效 应 ， 导 致 数 据 要 素 在 资 产 化 过 程 中 极 易 发 生 垄 断 。 如 何 打 破 产 业 链 上 下 游 既 有 的 数 据 壁 垒 ， 有 效 解 决 数 字 市 场 的 竞 争 与 垄 断 问 题， 充 分 激 发 数 据 要 素 价 值 、 共 享 数 字 红 利 ， 实 现 数 字 经 济 时 代 的 “ 耕 者 有 其 田 ” ， 已 然 成 为 社 会 各 界 关 注 的 焦 点 。 全 球 合 规 监 管 日 趋 严 格。 2 0 1 8 年 5 月 2 5 日 ， 欧 盟 通 用 数 据 保 护 条 例 （ G e n e ra l D a t a P ro t e c t i o n Re g u l a t i o n , G D P R ） 正 式 生 效 。 为 充 分 实 现 个 人 数 据 安 全 ， G D P R 围 绕 个 人 数 据 处 理 行 为 组 织 者 的 义 务 主 体 和 个 人 数 据 权 利 主 体 两 方 面 搭 建 个 人 数 据 保 护 框 架 。 此 外 ， G D P R 也 凭 借 其 极 高 的 域 外 适 用 效 力 ， 被 称 为 史 上 “ 最 严 格 ” 的 数 据 保 护 管 理 条 例 备 受 全 球 关 注 。 G D P R 的 实 施 不 仅 向 世 界 宣 示 了 欧 盟 肩 负 重 建 数 字 经 济 时 代 隐 私 保 护 新 秩 序 的 雄 心 和 决 心， 对 世 界 各 国 关 于 隐 私 保 护 监 管 框 架 的 构 建 与 升 级 产 生 了 深 远 的 影 响， 也 预 示 着 隐 私 问 题 已 切 实 成 为 悬 在 头 上 的 “ 达 摩 克 利 斯 之 剑 ” 。 在 G D P R 正 式 生 效 一 个 月 后 ， 美 国 加 利 福 尼 亚 州 颁 布 了 2 0 1 8 加 利 福 尼 亚 州 消 费 者 隐 私 法 （ Ca l i fo rn i a Co n s u m e r P ri v a c y A c t o f 2 0 1 8 ， CCP A ） ， 并 于 2 0 2 0 年 1 月 1 日 正 式 实 施 。 相 较 于 G D P R ， CC P A 在 倡 导 对 个 人 数 据 隐 私4 被 动 防 御 和 主 动 实 施 方 面 有 着 极 大 的 相 似 性。 但 在 个 人 信 息 概 念 界 定 、 个 人 信 息 主 体 权 利 的 丰 富 程 度、 个 体 意 愿 表 达 、 出 于 利 益 平 衡 的 数 据 合 理 应 用 等 方 面 都 体 现 出 了 较 大 的 差 异 性 。 如 CCP A 对 个 人 信 息 的 收 集 使 用 采 取 “ 默 示 同 意 ” （ o p t -o u t ） 模 式 ， 而 非 G D P R 的 “ 明 示 同 意 ” （ o p t -i n ） 模 式 。 2 0 2 0 年 6 月 2 8 日 ， 第 十 三 届 全 国 人 大 常 委 会 第 二 十 次 会 议 初 次 审 议 了 中 华 人 民 共 和 国 数 据 安 全 法 （ 草 案 ） （ 以 下 简 称 数 据 安 全 法 （ 草 案 ） ） 。 数 据 安 全 法 （ 草 案 ） 贯 彻 落 实 总 体 国 家 安 全 观 ， 确 立 了 数 据 安 全 保 护 的 各 项 基 本 制 度， 坚 持 安 全 与 发 展 并 重 ， 鼓 励 与 促 进 数 据 依 法 合 规 的 有 效 利 用， 促 进 以 数 据 为 关 键 生 产 要 素 的 数 字 经 济 发 展 。 2 0 2 0 年 1 0 月 2 1 日 ， 中 华 人 民 共 和 国 个 人 信 息 保 护 法 （ 草 案 ） （ 以 下 简 称 个 人 信 息 保 护 法 （ 草 案 ） ） 公 布 并 公 开 征 求 社 会 公 众 意 见。 个 人 信 息 保 护 法 （ 草 案 ） 围 绕 总 则 、 个 人 信 息 处 理 规 则 、 个 人 信 息 跨 境 提 供 的 规 则 、 个 人 在 个 人 信 息 处 理 活 动 中 的 权 利 、 个 人 信 息 处 理 者 的 义 务 、 履 行 个 人 信 息 保 护 职 责 的 部 门 、 法 律 责 任 和 附 则 等 多 个 层 面 设 计 和 建 构 个 人 信 息 保 护 的 立 法 框 架 。 日 趋 严 格 的 隐 私 保 护 监 管 一 方 面 促 进 了 数 据 权 利 主 体 和 数 据 处 理 行 为 组 织 者 的 隐 私 保 护 意 识 的 觉 醒， 但 同 时 也 加 重 了 企 业 对 数 据 流 通 与 协 作 合 法 合 规 的 担 忧 。 隐 私 泄 露 事 件 频 发 导 致 信 任 鸿 沟 。 2 0 1 7 年 ， 英 国 期 刊 经 济 学 人 （ T h e E c o n o m i s t ） 发 表 封 面 文 章 称 数 据 已 经 取 代 “ 石 油 ” 6 成 为 当 今 世 界 最 有 价 值 的 资 源 ， 将 数 据 的 重 要 性 提 到 了 无 与 伦 比 的 高 度 。 6 T h e E c o n o m i s t : R e g u l a t i n g t h e In t e rn e t G i a n t s -T h e W o rl d s M o s t V a l u a b l e R e s o u rc e Is N o L o n g e r O i l , B u t D a t a5 基 于 对 数 据 经 济 价 值 的 高 度 认 可 ， 以 及 快 速 实 现 商 业 变 现 的 盲 目 追 逐 ， 缺 乏 隐 私 保 护 的 数 据 “ 野 蛮 掘 金 ” 活 动 日 益 猖 獗 ， 对 于 个 人 隐 私 的 侵 犯 无 处 不 在 。 2 0 1 8 年 3 月 ， 数 据 分 析 公 司 剑 桥 分 析 （ Ca m b ri d g e A n a l y t i c a ） 被 爆 违 规 窃 取 F a c e b o o k 用 户 数 据 并 将 之 不 当 应 用 于 政 治 广 告 投 放 和 大 选 营 销 ， 实 现 了 以 经 济 利 益 为 根 本 的 政 治 目 的。 “ 剑 桥 分 析 ” 事 件 后 ， 美 国 联 邦 贸 易 委 员 会 （ F e d e ra l T r a d e Co m m i s s i o n ， F T C ） 重 启 了 对 F a c e b o o k 是 否 违 反 “ 2 0 1 2 和 解 令 ” 的 调 查 ， 而 F a c e b o o k 也 因 未 采 取 充 分 的 隐 私 保 护 机 制， 与 美 国 联 邦 贸 易 委 员 会 达 成 彼 时 罚 金 最 高 的 5 0 亿 美 元 和 解 协 议 7 。 随 着 万 物 互 联 愿 景 的 逐 步 实 现， 数 据 作 为 人 类 与 设 备 间 的 桥 梁 作 用 逐 步 显 现 ， 数 据 间 的 关 联 程 度 日 渐 增 强 ， 单 点 数 据 泄 露 事 件 的 发 生 ， 极 易 被 级 联 放 大 ， 足 以 引 起 一 场 “ 多 米 诺 骨 牌 ” 效 应 的 连 锁 危 机 。 在 隐 私 意 识 逐 步 觉 醒 和 合 规 监 管 日 趋 严 格 的 大 背 景 下 ， 频 发 的 隐 私 泄 露 事 件 进 一 步 打 击 了 社 会 各 界 对 数 据 流 通 与 协 作 的 隐 私 保 护 信 心 。 数 据 价 值 挖 掘 和 隐 私 保 护 并 非 一 场 零 和 博 弈， 它 们 有 着 促 进 数 字 经 济 发 展 的 共 同 理 想 和 合 作 共 赢 的 利 益 诉 求。 片 面 的 共 享 集 中 及 不 切 实 际 的 隐 私 期 待 极 易 使 得 数 据 价 值 挖 掘 陷 入 “ 囚 徒 困 境 ” 。 如 何 打 破 “ 数 据 孤 岛 ” 壁 垒 ， 建 立 数 据 流 通 与 协 作 的 隐 私 保 护 信 心 ， 以 更 加 弹 性 柔 软 的 方 式 促 进 法 律 监 管 “ 硬 制 度 ” 的 “ 软 着 陆 ” ， 实 现 数 据 价 值 挖 掘 和 隐 私 保 护 的 正 和 博 弈 ， 隐 私 保 护 计 算 为 此 提 供 了 行 之 有 效 的 解 决 之 道 。 7 F T C Im p o s e s $ 5 B i l l i o n P e n a l t y a n d S w e e p i n g N e w P ri v a c y R e s t ri c t i o n s o n F a c e b o o k . h t t p s : / / w w w . f t c . g o v / n e w s -e v e n t s / p re s s -re l e a s e s / 2 0 1 9 / 0 7 / f t c -i m p o s e s -5 -b i l l i o n -p e n a l t y -s w e e p i n g -n e w -p ri v a c y - re s t r i c t i o n s6 一 、 隐 私 保 护 计 算 （ 一 ） 隐 私 保 护 计 算 概 念 隐 私 保 护 计 算 （ P r i v a c y - P r e s e r v i n g C o m p u ta ti o n ） 近 年 来 被 提 出 ， 是 指 在 提 供 隐 私 保 护 的 前 提 下 ， 实 现 数 据 价 值 挖 掘 的 技 术 体 系 8 。 面 对 数 据 计 算 的 参 与 方 或 其 他 意 图 窃 取 信 息 的 攻 击 者， 隐 私 保 护 计 算 技 术 能 够 实 现 数 据 处 于 加 密 状 态 或 非 透 明 （ O p a q u e ） 状 态 下 的 计 算 ， 以 达 到 各 参 与 方 隐 私 保 护 的 目 的 8 。 隐 私 保 护 计 算 并 不 是 一 种 单 一 的 技 术 ， 它 是 一 套 包 含 人 工 智 能 、 密 码 学 、 数 据 科 学 等 众 多 领 域 交 叉 融 合 的 跨 学 科 技 术 体 系 。 隐 私 保 护 计 算 能 够 保 证 满 足 数 据 隐 私 安 全 的 基 础 上 ， 实 现 数 据 “ 价 值 ” 和 “ 知 识 ” 的 流 动 与 共 享 ， 真 正 做 到 “ 数 据 可 用 不 可 见 ” 。 （ 二 ） 隐 私 保 护 计 算 架 构 隐 私 保 护 计 算 架 构 可 抽 象 为 图 1 。 在 隐 私 保 护 计 算 参 考 架 构 中， 主 要 有 数 据 方 、 计 算 方 和 结 果 方 三 类 角 色 。 数 据 方 是 指 为 执 行 隐 私 保 护 计 算 过 程 提 供 数 据 的 组 织 或 个 人； 计 算 方 是 指 为 执 行 隐 私 保 护 计 算 过 程 提 供 算 力 的 组 织 或 个 人 ； 结 果 方 是 指 接 收 隐 私 保 护 计 算 结 果 的 组 织 或 个 人 。 为 实 现 数 据 资 源 的 丰 富 、 升 维 以 及 模 型 的 智 能 化 应 用 ， 在 实 际 部 署 中 参 与 实 体 至 少 为 2 个 ， 每 个 参 与 实 体 可 以 承 担 数 据 方、 计 算 方 和 结 果 方 中 的 一 个 或 多 个 角 色 。 例 如 在 P 2 P 的 对 等 网 络 架 构 中 ， 数 据 方 同 时 承 担 了 计 算 方 和 结 果 方 的 角 色 。 8 U N H a n d b o o k o n P ri v a c y - P re s e rv i n g C o m p u t a t i o n T e c h n i q u e s7 数 据 方 计 算 方 结 果 方 1 2 3 4 5 6 7 交 互 数 据 计 算 结 果 原 始 数 据 图 1 隐私保护计算参考架构 （ 三 ） 隐 私 保 护 计 算 目 标 根 据 图 1 ， 隐 私 保 护 计 算 过 程 中 主 要 存 在 7 个 隐 私 风 险 点 8 ： 1 ) 数 据 在 数 据 方 的 静 态 存 储 风 险 ； 2 ) 数 据 从 数 据 方 传 输 至 计 算 方 的 传 输 风 险 ； 3 ) 数 据 在 计 算 方 计 算 时 的 隐 私 风 险 ； 4 ) 数 据 在 计 算 方 计 算 后 的 隐 私 风 险 ； 5 ) 计 算 结 果 在 计 算 方 的 静 态 存 储 风 险 ； 6 ) 计 算 结 果 从 计 算 方 传 输 至 结 果 方 的 传 输 风 险 ； 7 ) 计 算 结 果 在 结 果 方 的 静 态 存 储 风 险 。 数 据 隐 私 计 算 技 术 广 义 上 来 说 是 面 向 隐 私 信 息 全 生 命 周 期 的 隐 私 保 护 计 算 理 论 和 方 法 9 。 但 在 数 据 传 输 和 数 据 存 储 环 节 的 隐 私 保 护 技 术 已 相 对 成 熟 ， 如 S M 2 、 S M 3 、 S M 4 、 RS A 、 S H A 2 、 A E S 以 及 S S L / T L S 等 （ 如 图 2 所 示 ） 。 故 本 报 告 提 出 的 隐 私 保 护 计 算 则 重 点 关 注 数 据 计 算 过 程 和 数 据 计 算 结 果 的 隐 私 安 全 问 题 。 9 李凤华, 李晖, 贾焰, 等. 隐私计算研究范畴及发展趋势 J . 通信学报, 2 0 1 6 , 3 7 ( 0 4 ) : 1 - 1 18 数 据 存 储 S M 2 、 S M 3 、 S M 4 、 RS A 、 S H A 2 、 A E S 、 S M 2 、 S M 3 、 S M 4 、 R S A 、 A E S 、 S H A 2 、 S S L /T L S 、 M P C(G C 、 S S ) 、 F L 、 O T 、 F H E 、 T E E 、 P a i l l i e r 、 E l G a rm a l 、 数 据 传 输 数 据 计 算 过 程 生 命 周 期 相 关 技 术 图 2 面向数据生命周期的隐私计算技术 隐 私 保 护 计 算 的 目 标 是 在 完 成 计 算 任 务 的 基 础 上， 实 现 数 据 计 算 过 程 和 数 据 计 算 结 果 的 隐 私 保 护 。 数 据 计 算 过 程 的 隐 私 保 护 指 参 与 方 在 整 个 计 算 的 过 程 中 难 以 得 到 除 计 算 结 果 之 外 的 额 外 信 息。 数 据 计 算 结 果 的 隐 私 保 护 指 参 与 方 难 以 基 于 计 算 结 果 逆 推 原 始 输 入 数 据 和 隐 私 信 息 。 （ 四 ） 隐 私 保 护 计 算 价 值 在 消 除 “ 数 据 孤 岛 ” 方 面 。 “ 数 据 孤 岛 ” 的 出 现 是 企 业 集 团 化 发 展 和 信 息 化 进 程 的 “ 必 然 产 物 ” ， 但 是 越 来 越 多 的 企 业 和 组 织 需 要 与 产 业 上 下 游 的 业 务 伙 伴 通 过 数 据 流 通 实 现 深 度 合 作， 以 此 来 提 升 决 策 能 力 ， 获 取 竞 争 优 势 。 物 理 和 逻 辑 上 的 孤 立 性 叠 加 日 渐 趋 严 的 合 规 监 管 和 隐 私 保 护 意 识 的 觉 醒 ， 使 得 数 据 价 值 释 放 举 步 维 艰 。 而 以 联 邦 学 习 、 安 全 多 方 计 算 、 机 密 计 算 、 差 分 隐 私 、 同 态 加 密 等 为 代 表 的 隐 私 保 护 计 算 从 技 术 角 度 实 现 了 原 始 数 据 不 出 库、 数 据 “ 价 值 ” 和 “ 知 识 ” 出 库 的 目 标 ， 有 效 实 现 跨 领 域 多 维 度 数 据 的 融 合， 完 成 了 数 据 流 通 向 “ 价 值 ” 流 通 的 升 级 ， 打 破 既 有 数 据 壁 垒 ， 有 效 实 现 了 数 据 隐 私 保 护 数 据 计 算 结 果 D P9 与 价 值 挖 掘 之 间 的 平 衡 ， 构 建 了 一 种 “ 数 据 可 用 不 可 见 ” 的 合 作 新 模 式 。 在 合 规 避 险 方 面 。 欧 盟 的 数 据 市 场 报 告 显 示 1 0 ， 2 0 1 9 年 欧 盟 2 7 国 及 英 国 的 数 据 经 济 价 值 已 经 突 破 4 0 0 0 亿 欧 元 （ 4 0 6 4 . 6 8 亿 欧 元 ） ， 年 增 长 率 达 7 . 6 % ， 预 计 2 0 2 0 年 达 4 4 3 9 . 2 5 亿 欧 元 ， 预 计 年 增 长 率达 9 . 2 % ， 数 据 经 济 对 欧 盟 2 0 1 9 年 G D P 贡 献 比 已 达 2 . 6 % 。 在 数 据 隐 私 保 护 合 规 监 管 日 趋 严 格 的 大 背 景 下， 欧 洲 数 据 经 济 相 当 程 度 的 规 模 化 和 商 业 化 发 展 一 定 程 度 上 实 现 了 G D P R 开 宗 明 义 所 传 承 的 二 元 立 法 目 标 ： 保 护 个 人 权 利 并 促 进 个 人 数 据 流 动。 这 与 欧 洲 在 隐 私 保 护 计 算 技 术 合 规 性 研 究 方 面 做 出 的 巨 大 努 力 密 切 相 关 。 其 中 关 于 隐 私 保 护 计 算 技 术 的 一 个 重 要 范 例 是 爱 沙 尼 亚 在 2 0 1 5 年 的 私 人 统 计 项 目 ， 1 0 0 0 万 条 可 识 别 纳 税 记 录 与 6 0 万 条 可 识 别 学 历 信 息 关 联 在 一 起 ， 通 过 安 全 多 方 计 算 技 术 对 其 进 行 统 计 分 析 。 欧 洲 的 P RA CT ICE 项 目 （ 欧 盟 第 七 框 架 计 划 ） 付 出 大 量 努 力 分 析 安 全 计 算 技 术 的 合 规 性 8 ， 报 告 依 据 G D P R 论 证 了 该 爱 沙 尼 亚 项 目 的 合 规 性 ， 为 欧 洲 实 现 隐 私 保 护 合 规 的 高 效 数 据 流 通 提 供 了 重 要 范 例 。 在 弥 合 “ 信 任 鸿 沟 ” 方 面 。 数 字 经 济 时 代 ， 我 们 一 方 面 高 度 认 可 数 据 所 蕴 含 的 巨 大 价 值 ， 但 另 一 方 面 频 发 的 隐 私 泄 露 事 件 也 引 发 了 公 众 对 数 字 经 济 发 展 中 的 隐 私 保 护 能 力 的 信 任 危 机。 对 待 数 字 经 济 时 代 的 数 据 价 值 挖 掘 ， 我 们 应 该 始 终 坚 持 包 容 审 慎 的 态 度， 积 极 探 索 隐 私 保 护 和 数