观点分享|2021年上半年隐私计算产品测试及行业发展观察
2021年6月24日，由中国信息通信研究院举办的“2021大数据产业峰会-成果发布会”在京召开。中国信通院云大所大数据与区块链部工程师袁博做了题为“隐私计算产品测试观察”的演讲。
中国信通院云大所、隐私计算联盟长期聚焦于隐私计算领域，依托中国通信标准化协会大数据技术标准推进委员会（TC601），从2018年起分别制定了《基于多方安全计算的数据流通产品》《基于联邦学习的数据流通产品 技术要求与测试方法》《基于可信执行环境的数据计算平台 技术要求与测试方法》《区块链辅助的隐私计算技术工具技术要求与测试方法》4项功能标准和《隐私计算 多方安全计算产品性能要求和测试方法》《隐私计算 联邦学习产品性能要求和测试方法》2项性能标准，另外安全专项标准和互联互通系列标准也在完善中。
在2021年上半年的隐私计算产品评测中，开展第四批多方安全计算产品测试、第二批联邦学习产品测试、第二批可信执行环境产品测试、首批区块链辅助隐私计算产品测试、首批多方安全计算性能专项测试和首批联邦学习性能专项测试。本批共完成对35款隐私计算产品的48次评测，其中通过多方安全计算功能评测产品10款，联邦学习功能评测产品14款，可信执行环境功能评测产品6款，区块链辅助隐私计算功能评测产品8款，多方安全计算性能评测产品5款，联邦学习性能评测产品5款（上表中的排序依据本批测试时间顺序，与以下测试结果分析中的产品顺序不对应）。
多方安全计算评测共5个维度。计算基础能力、编译及计算功能、流通管理功能测试通过情况较高，产品安全性、健壮性、稳定性等维度仍有提升空间。
14款联邦学习产品的测试表明，行业内联邦学习产品各维度测试通过率较为平均，且有产品功能、框架趋同的现象。
可信执行环境产品评测共9个维度。任务处理能力、计算机密性、一致性检验通过情况较高。
区块链辅助隐私计算评测共5个维度，系统管理能力、数据处理能力、安全性测试通过情况较高。
中国信通院云大所进行了第一批性能测试，包含多方安全计算性能专项测试和联邦学习性能测试。由于隐私计算产品的安全、准确和耗时三者相互制约，因此需要通过安全性、准确性测试之后，耗时成绩才有效。其中安全性包含了通信安全、身份认证、结果安全、密码安全等通用安全测试，更包含了针对于每类算法的算法安全性核验。
首批多方安全计算性能测试包含基础运算、联合统计、隐匿查询、安全求交、特征工程、联合预测、联合建模等算法类别，首批联邦学习产品性能测试包括安全求交、特征工程、联合建模、联合预测等算法类别。多方安全计算性能测试和联邦学习产品性能测试对算法的侧重不同，对产品的实现方式、框架和安全性要求也均有不同。
从性能测试结果来看，隐私计算产品耗时基本达到明文计算的百倍以内，计算可用性进一步增强。
观察1：隐私计算产品增长迅速，产业爆发正在成为现实
根据中国信通院云大所测试观察，截止目前国内隐私计算产品数量已达59款；从互联网大厂、电信运营商到技术研发初创公司、大数据公司、区块链公司，越来越多类型的企业加入隐私计算技术提供者的行列，产业爆发正在成为现实。
观察2：隐私计算+区块链成为新的技术融合点
隐私计算平台中，可以利用区块链强化存证功能、利用智能合约驱动计算执行。区块链去中心化、不可篡改的特性也在数据流通的审计环节发挥重要作用。未来区块链和隐私计算的结合也可以更好的在身份信息、数据信息、任务信息的防篡改，投毒攻击等攻击防范上发挥更多作用。
观察3：联邦学习产品仍是最热点产品，采用开源比例提升
联合建模场景是当前隐私计算热点应用场景，联邦学习是实现联合建模的重要方式，2021年上半年联邦学习产品测试比重也进一步提升。同时，Fate、CrypTen 、TensorFlow Federated等开源框架降低了企业产品开发时间和技术壁垒，采用开源框架的比例进一步提升。
观察4：隐私产品性能指标持续提升，可用性进一步增强
从本次性能测试结果来看，隐私计算产品支持的算法类型和应用场景进一步丰富，隐私计算产品耗时基本达到明文计算的百倍以内，千万级别数据规模的基础运算和联合统计均在分钟级别，计算可用性进一步增强。另外部分算法的结果不同厂商表现有明显区分度，这很大程度上也是因为不同厂商实现的方案、路线不同，这种不同不仅造成了安全、耗时的表现不同，也是未来进行隐私计算跨平台互联互通时要重点关注和解决的问题。
观察5：产品呈现算法模块化、部署容器化的趋势
算法模块化相关测试通过率有所提升，算法模块化可以更好的支持轻量化部署，更好满足定制化需求，增加算法的可扩展性，也为未来互联互通打下基础。在本批功能和性能测试中，大部分产品基于Docker、K8S进行部署，性能测试实际搭建中仅需几分钟到一小时即可完成，体现出了快速部署、高扩展性、高兼容性和容错性的特点。
观察6：隐私计算当前应用领域较为集中
当前隐私计算应用主要集中在金融、互联网、政务、医疗、通信5大领域。金融、互联网等数据驱动型行业成为隐私计算应用最热门的行业。隐私计算也在智慧城市、能源等领域有应用的探索，应用领域在继续扩展。
最后是活动预告，由中国信通院、隐私计算联盟主办的“隐私计算大会”将于2021年7月20日在北京召开。大会将发布《隐私计算白皮书（2021年）》《隐私计算与区块链技术融合研究报告》、隐私计算跨平台互联互通标准等系列成果。并邀请来自金融、通信、互联网等行业的专家分享隐私计算相关技术、产品、应用和行业发展情况，欢迎参与。
有兴趣持续探讨相关话题的，请联系
袁博 yuanbo@caict.ac.cn
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