ETH:一文看懂隱私計算與區塊鏈的CP故事_Threshold Network

算力說

滴滴事件讓數據安全和隱私保護問題站在了焦點C位，伴隨數安法的出臺和監管趨嚴，企業開始惶惶自查，在數據隱私紅線和數據價值挖掘的尺度上，該如何尋求平衡？隱私計算或成為當下的“唯一解”，但靠單一技術遠無法滿足當前和未來復雜的數據治理需求，而區塊鏈因其共享賬本、智能合約、共識機制等技術特性被寄予厚望，正成為隱私計算產品化的必選項，那么“隱私計算+區塊鏈”二者合體究竟會發揮出怎樣的CP效用？

從本期開始，算力智庫隱私計算專欄推出「隱私計算與區塊鏈的CP故事」文章系列，從隱私計算的各環節拆解，看區塊鏈如何“對癥下藥”，為隱私計算賦能，首篇由聯通數科數據智能事業部區塊鏈高級專家孫林博士所撰，歡迎閱讀！

隱私計算是個非常有前景的領域，發展迅速且商業前景廣闊。信息技術研究和顧問公司Gartner認為，到2025年至少有一半的大型企業機構使用隱私計算，以在不受信任的環境和多方數據分析用例中處理數據，巨大的市場潛力正在醞釀。

隱私計算滿足了數據資產化的兩個基本要求，即，一、原始數據不可被除擁有者之外的第三方獲得，確保了擁有者對數據資產的所有權和安全性；

二、數據的使用可度量，確保了數據資產價值的收益可控。隨著國家數據安全法的落實，隱私計算將成為數據價值流通共享的主流技術形式。

密鑰管理數字基礎設施Hushmesh完成520萬美元融資:8月3日消息，密鑰管理數字基礎設施Hushmesh宣布完成520萬美元融資，Paladin Capital Group領投，Akamai Technologies參投。Hushmesh將利用這筆資金開發Mesh，這是一個內置自動化安全功能的全球信息空間，允許人們和組織在線操作，而不必擔心惡意攻擊或數據泄露。Hushmesh支持為個人和組織實體進行密鑰管理服務并以加密方式統一標識符、別名、密鑰和加密數據，可以解決Web3和區塊鏈領域失去密鑰訪問權就丟失所有數據的問題，并降低數據泄露、身份盜用、以及假冒欺詐等風險。[2023/8/3 16:17:04]

隱私計算落地實踐并非易事

可以說，隱私計算的時代已經到來，而眼下正是黎明時分。當前，隱私計算在各行各業都在打造標桿示范。由中國信息通信研究院、中國通信標準化協會大數據技術標準推進委員會(CCSATC601)共同組織評選的2020大數據“星河”案例中，評選了2020年度隱私計算的標桿案例，金融業，運營商、傳統互聯網巨頭如騰訊百度及新銳創業公司都在隱私計算方面進行了布局，在金融、醫療、生物信息、精準營銷、AI隱私保護等方面都開展了實踐驗證。

白宮考慮對加密礦企征收懲罰性稅:金色財經報道，美國白宮經濟顧問委員會(CEA)周二在公告中表示，美國總統拜登正考慮對加密貨幣挖礦業務征收懲罰性稅，因為“它們對社會造成了危害”。政府提出對礦企征收相當于其能源成本30%的稅，這是一種不同尋常的針對特定行業的處罰，可能會威脅到此類企業的利潤。CEA表示，目前加密礦企無需支付他們造成的全部成本，包括當地環境污染、更高的能源價格以及溫室氣體排放增加對氣候的影響。[2023/5/3 14:39:31]

當前的隱私計算實踐以場景方和數據源兩方之間的數據協同計算為主。在落地的實踐中仍然面臨諸多質疑。

一、是隱私計算技術目前還沒有足夠的標準化和產品化，實施成本較貴，所以只有大型企業愿意投資做這個技術嘗試，限制了隱私計算的規模性發展。

二、是當前數字化轉型中的企業的數據使用能力還較弱，通過隱私計算進行模型化分析，往往得到的是一個分數之類的結果，使用者難以像明文數據一樣理解和使用數據，數據的使用價值體現還不夠直觀。

三、本質上講，隱私計算是技術手段而非核心驅動力。現在很多的新銳隱私計算公司往往是拿著錘子找釘子，研發了隱私計算的技術工具，卻苦于找不到落地的場景。有業內大咖類比自己的工作為利用像面粉、雞蛋這樣原始數據材料去加工出各式的面包出來。聽起來非常的美好，但如果沒有落地場景的打磨，他們只能算是做出了一個烤箱，但烤面包的技藝是要經過多次嘗試迭代才能做好的。也就是是說，場景的需求和應用迭代是技術發展的核心驅動力。

惠譽：加密公司的倒閉凸顯監管力度有限的問題:金色財經報道，國際評級機構惠譽表示，加密公司的倒閉凸顯監管力度有限的問題。與在全球加密生態系統中運營的實體相關的風險和評級考慮因素仍在不斷發展。區分去中心化賬本中的數字資產創新和“智能合約”仍然很重要。各司法管轄區之間缺乏明確的加密監管標準，增加了加密用戶之間欺詐和市場操縱的風險。[2023/2/17 12:12:19]

區塊鏈來賦能，構建多方間隱私計算框架

區塊鏈與隱私計算從形式上是相似的。它們都是多方間實現協同計算的一種形式。參與方之間都是對等的，不需要有隸屬關系。多方間遵循一個統一的協議來實現協同計算的過程，以得到一個計算的結果。

區塊鏈與隱私計算的結合，主要體現在市場化的多參與方數據共享共治機制上。這個共治機制要解決如下問題：

參與方的可信問題，確保參與方是真實可信的，不是假冒的。

數據資產治理問題，數據資產需要標準化，才能成為商品。在數據治理的過程中，它需要遵循一定的公共準則。

參與方數據資產注冊問題，這個過程相當于商品的上架，讓潛在的合作方可以看到數據資產的元數據以及使用方式，比如數據資產有哪些字段，每個字段是什么屬性，有什么統計特性，樣例模擬數據等，以及數據資產可能的使用方式等信息。

Grayscale的GBTC折扣擴大至接近歷史最高水平:金色財經報道，Grayscale的比特幣信托(GBTC)是全球最大的公開交易比特幣基金，其折價擴大至接近歷史高位。根據TradeBlock的數據，周一GBTC對資產凈值(NAV)的折讓達到自12月29日以來的最低水平。據美國證券備案文件顯示，數字貨幣集團(DCG)開始以大幅折扣出售由Grayscale運營的幾種投資工具。自該報告于2月7日發布以來，折扣一直在擴大，當時折扣為43%。

該股目前的交易價格較資產凈值折讓47%，是自2022年12月下旬以來的最大折讓，當時折價達到創紀錄的49%。在Genesis和DCG暴露于名譽掃地的加密貨幣交易所FTX的消息傳出后，折扣最初暴跌。在Grayscale宣布將出售其信托股份以償還Genesis的債權人后，1月份的漲勢結束，Genesis于1月19日根據美國破產法第11章申請了破產保護，而且灰度是否決定起訴美國證券交易委員會的決定存在不確定性。拒絕了其將信托轉變為現貨比特幣交易所交易基金的申請。[2023/2/14 12:05:01]

算法的可信問題，數據處理的過程要對數據源是可見的，謹防使用方在結果中夾帶隱私數據。常用的算法要有開源的代碼及代碼管理。

計算的授權問題，參與方提供的數據資源如果是涉及第三方的隱私數據，則必須要獲得用戶的授權才可以進行計算過程。這些授權需要留證，以便在計算過程中進行核驗和事后的審計。

以太坊網絡當前已銷毀超251.12萬枚ETH:金色財經報道，據Ultrasound數據顯示，截止目前，以太坊網絡總共銷毀2,511,286.35枚ETH。其中，ETHtransfers銷毀231,969.21枚ETH，OpenSea銷毀230,049.97枚ETH，UniswapV2銷毀134,417.10枚。注：自以太坊倫敦升級引入EIP-1559后，以太坊網絡會根據交易需求和區塊大小動態調整每筆交易的BaseFee，而這部分的費用將直接燃燒銷毀。[2022/7/5 1:50:57]

計算過程的協調問題，傳統的隱私計算過程，比如聯邦學習，需要一個中心化的協調方來匯總各參與方的梯度信息，然后把結果再反饋給各參與方。這個中心協調節點就成了權利的中心，也有可能通過各方匯總的數據進行原始數據反推從而泄漏信息。同時，計算過程的發起到全流程追蹤可回溯也是必須的。

區塊鏈通過去中心化的治理結構和智能合約的靈活支持，為解決如上問題提供了解決方案，分別如下：

分布式數字身份

數據要素互通，需要兩套賬戶體系，一套是參與方的身份體系，一套是數據主體的身份體系。前者主要是確認參與方的真實世界的主體，而后者主要用于用戶數據確權和授權。分布式數字身份可以同時滿足兩者的需求。

傳統互聯網應用的數字身份往往用戶名密碼為主，并通過手機號以及身份證核驗完成實名認證。用戶的數字身份通常從屬于應用，如社交、電商等領域分別采用不同賬號，這不僅造成用戶要重復注冊很多的賬號密碼，更嚴重的是這些賬號并不互通，造成了用戶數據難以實現互通。

傳統的PKI系統，由相對權威的CA機構給用戶簽發數字證書。這套體系實施的成本較高，僅由網銀等重要的應用在使用。一方面，CA機構簽發證書的成本較高，互聯網公司在海量用戶的情況下，所帶來的成本累加起來是高昂的；另一方面，用戶登陸應用所使用的環境可能是復雜多變的，證書會給使用的便捷性造成影響。同時，中心化的CA機構也可能存在性能的問題，切單中心機構易成為攻擊目標，一旦上級CA機構被攻破，其下級CA亦會受到影響。

分布式數字身份由W3C提出，它改變了由廠商控制用戶身份的模式，改為由用戶控制和管理數字身份，通過講數據所有權歸還用戶從根本上解決了隱私問題。它有如下這些特征。

它的底層是用一個多中心化的架構來實現。每個中心都可以提供開放式的接入和服務能力，避免了傳統CA機構單點失效的問題，增強了系統的可靠性。極端來講，如果傳統的CA機構倒閉了，它的證書服務就失效了。而多中心的架構中，單一機構的失效只要切換到其他機構即可，不會造成服務的中斷。

用戶的身份由用戶自己掌握。這點具體體現，用戶自己生成<公鑰、私鑰>對，而非由傳統CA機構進行簽發。用戶自己妥善保存好私鑰，比如用錢包，即可實現對自己身份的安全管理。任何第三方只要拿不到私鑰，就不可能發生冒用的行為。

用戶的身份必須得到社會認可。比如，新的用戶可以由老用戶來證明其身份，學校可以簽發文件來證明其教育經歷，公司可以簽發文件來證明其工作關系。正式這些相互之間的關系，交叉驗證確認了用戶的真實身份，體現了用戶的不同屬性。

分布式數字身份的典型模型如下圖所示。憑證的持有者即用戶，由三方的憑證發行者給其簽發可驗證憑證，比如身份證明，教育經歷證明，工作證明等。這些證明注冊在位于區塊鏈上的可驗證數據注冊表中。當用戶需要出示這些證明時，憑證的接受者，也就是驗證者，可以從區塊鏈上驗證該憑證的真實性。

圖：分布式數字身份典型模型

共識的數據結構

由于缺乏行業公認的數據庫表設計規則，多家公司對于同一個對象的數據結構設計往往是不同的。比如手機號碼，可以寫為"mobile"，"mobile_phone"，"mobile_No"等。對計算機而言，這就是不同的字段，如果沒有語義上的理解和歸一，這些字符對計算機而言是完全不同的。

數據的互聯互通，需要各參與方對數據結構的描述達成共識，用統一的規則設計數據結構，并用統一的字段定義。這相當于為IT系統制定了統一的語言，陌生的IT系統在對接的時候，統一的語言會大大降低數據互通的難度。這就好比兩個陌生人要見面交流，如果一個講中文，一個講英語，中間翻譯就是一個很大的工作量。中文和英文還是良好設計且廣為使用的語言規范，翻譯的過程雖然有一定的代價，但還是可以實現的。而一個設計較差的系統就好比說的是火星文。地球人跟一個不知道哪來的火星人交流，可能壓根無法互通。所以這種共識是非常重要的。

同時，這種共識也會減輕企業在IT系統設計時的負擔和成本。一個原因，一個良好設計的數據結構共識，一定是經過諸多項目的廣泛實踐檢驗的。其中的缺陷經過多輪次的迭代，大多已經修復。產品設計人員直接在共識的基礎上進行系統設計，將會少走很多彎路。另一個原因，用的企業多了，一些相應的工具、框架、可復用的代碼就會誕生，也減輕了程序開發人員的工作量。

然而，這個共識的達成是非常困難的。傳統的IT設計行為并沒有考慮數據結構在跨企業數據互通情況下的可復用性，因為數據互聯互通的需求現在還是萌芽狀態，還沒有發展成為一種巨大的需求，以至于讓數據結構互認成為一個痛點。然而，數據互聯互通是在IT系統普遍應用下的才會誕生的需求。這產生了一個時間錯差，設計系統的時候人們不會考慮互聯互通，當需要考慮互聯互通的時候，人們發現既有的IT系統因為設計的缺陷導致難以互通。

更糟糕的是，這種定義到字段的細粒度的行業設計規范并不存在。整個市場上缺乏一種號召力，能夠讓所有的企業來遵循同樣的系統設計行為。更沒有IT的手段能夠檢測和監督這種規范的執行。且沒有外部的約束力能夠限制企業內部的IT設計行為。

要實現這種共識，需要企業在設計IT系統的時候，能夠遵循一個得到公眾認可的且細化到字段定義的數據結構設計規范。

數據資產憑證

參與方要貢獻數據出來，需要向整個市場證明其擁有某些數據資源。這里面涉及兩個問題。

數據資產的ID標識，這個標識向全網證明了唯一的數據資產ID。這個可以利用分布式數字身份DID來實現。

數據資產的內容存證。數據資產的從誕生，到修改，到注銷的全生命周期鏈上存證，確保數據資產可溯源，可以跟蹤最新的狀態。

當然，區塊鏈能解決隱私計算的問題不止于此，在數據資產注冊、數據算法注冊、計算授權、計算過程協調、計算過程存證、數據用途可控可計量等環節，區塊鏈同樣可以派上用場，下期我們將繼續揭示「隱私計算與區塊鏈的CP故事」，敬請期待！

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