據(jù)wired報道，谷歌將發(fā)布一個名為Private Join and Compute的開源加密工具。它有助于連接來自不同數(shù)據(jù)集的數(shù)字列，以計算在整個數(shù)學(xué)過程中加密和不可讀數(shù)據(jù)的總和，計數(shù)或平均值。只有計算結(jié)果才能被所有各方解密和查看，這意味著你只能獲得結(jié)果，而不能獲得你未擁有的數(shù)據(jù)。該工具的加密原理可以追溯到20世紀(jì)70年代和90年代，但谷歌已經(jīng)重新利用并更新它們，以便與當(dāng)今功能更強(qiáng)大、更靈活的處理器配合使用。
既可以分析數(shù)據(jù)，又不擔(dān)心數(shù)據(jù)的泄漏，有這樣的好事嗎？
這么多年來，個人隱私數(shù)據(jù)的事件不但發(fā)生，屢禁不止，就其根源，很大程度上是因為有人要利用這些大數(shù)據(jù)對用戶的各種行為習(xí)慣進(jìn)行分析。只要這個動機(jī)存在，用戶的隱私泄漏就不會停止。
現(xiàn)在，經(jīng)過多年的研究，谷歌的密碼學(xué)家和數(shù)據(jù)科學(xué)家提出了一種既可以分析數(shù)據(jù)，又不擔(dān)心數(shù)據(jù)泄漏的技術(shù)，這種技術(shù)的實現(xiàn)原理就是安全多方計算。
何為安全多方計算？
為了了解安全多方計算，讓我們先看兩個使用場景
（1）某所高校為了讓學(xué)生的飲食更加健康，就想把食堂的后臺服務(wù)器中每個學(xué)生的就餐記錄和他們在一段時間內(nèi)的就醫(yī)記錄相比較，進(jìn)而改進(jìn)食堂的食譜，讓學(xué)生更健康。但很明顯，醫(yī)院也是希望通過學(xué)校的食堂，改進(jìn)學(xué)生的體質(zhì)，但很明顯，雙方是不可能向?qū)Ψ酵嘎蹲约旱臄?shù)據(jù)的，甚至是“信任”的第三方，那么他們?nèi)绾卧诒Ｗo(hù)數(shù)據(jù)私密性的前提下合作項目呢？
（2）你懷疑自己得了某種遺傳疾病，想驗證自己的想法。于是你找了一家可以做基因疾病鑒別的醫(yī)院，不過前提是，你需要通過朋友A，幫你把你的DNA樣本送到醫(yī)院。等到醫(yī)院鑒定完畢，醫(yī)院再把結(jié)果交給A，最后由A把結(jié)果轉(zhuǎn)交給你。所以，你就擔(dān)心A是不是可信，會不會偷偷地獲取你的信息，因為你怕這樣一來，你的相關(guān)私人信息就全部暴露了。
以上2個例子都有一些共同的特點(diǎn)：
1.所有的信息都是隱私的；
2.不想第三方甚至是合作方泄露自己的隱私數(shù)據(jù)；
3.在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下，又企圖達(dá)到“數(shù)據(jù)共享”應(yīng)該實現(xiàn)的目的；
所以，此時的問題就變成了，如何在保護(hù)輸入數(shù)據(jù)隱私性的前提下，實現(xiàn)分析計算? 這種計算問題，我們稱之為“安全多方計算(SecureMulti-party Computation)”問題。
因此，可以支持聯(lián)合計算并保護(hù)參與者隱私的加密工具，就是解決該問題的最好手段。
安全多方計算（Secure Multi-Party Computation）的研究主要是針對無可信第三方的情況下，如何安全地計算一個約定函數(shù)的問題。目前，安全多方計算是電子選舉、門限簽名以及電子拍賣等諸多應(yīng)用得以實施的密碼學(xué)基礎(chǔ)。
“Private Join and Compute”工具的實用性分析
谷歌發(fā)布的名為“Private Join and Compute”的開源加密工具，可以快速連接不同數(shù)據(jù)集的數(shù)字列信息，并計算其中數(shù)據(jù)的總和、計數(shù)或平均值，但計算結(jié)果只能通過解密才能查看——這意味著，你也許只能獲得分析結(jié)果，而計算過程中的數(shù)據(jù)是無法獲得的。這樣以來，“Private Join and Compute”加密工具就滿足了，我們以上所說的那3個矛盾了，即
1.所有參與方的隱私都保護(hù)了；
2.第三方也無法泄漏隱私數(shù)據(jù)；
3.在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下，又達(dá)到了“數(shù)據(jù)共享”應(yīng)該實現(xiàn)的目的；
“Private Join and Compute”開源加密工具使用了二十世紀(jì)70年代的“交換加密”（commutative encryption）技術(shù)，允許使用多個密鑰對數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而無需考慮密鑰的使用順序。該技術(shù)有助于多方計算，用戶需要應(yīng)用、并剝離多層加密，但卻不會對加密數(shù)據(jù)執(zhí)行的計算產(chǎn)生影響。更重要的是，“Private Join and Compute”開源加密工具還結(jié)合了二十世紀(jì)90年代的一些加密方法，這些方法能讓系統(tǒng)組合兩個加密數(shù)據(jù)集，確定它們的共同點(diǎn)，然后通過稱為“同態(tài)加密”（homomorphic encryption）的技術(shù)直接對這個加密加密且不可讀的數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)學(xué)計算。
谷歌隱私工具和基礎(chǔ)設(shè)施工程總監(jiān)阿曼達(dá)•沃克（Amanda Walker）表示：最終的結(jié)果是，谷歌可以在不暴露任何個人數(shù)據(jù)的情況下執(zhí)行計算，然后只獲得匯總結(jié)果。實現(xiàn)這一目標(biāo)的原生方法是獲取兩個敏感數(shù)據(jù)集，將他們轉(zhuǎn)儲到一個數(shù)據(jù)庫里，再進(jìn)行連接和匯總，不過如果你將所有內(nèi)容放在一起，那么就可能會面臨數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險。
以學(xué)校的食堂為例，“Private Join and Compute”開源加密工具能夠允許各方持有非常敏感的數(shù)據(jù)，但卻不會相互泄露敏感信息。這樣學(xué)校為所有學(xué)生供應(yīng)的食物可以在衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)沒有泄漏的情況下，做到有針對性的調(diào)整。
另外，目前處于測試中的“Private Join and Compute”還不完美，對此，阿曼達(dá)•沃克是這樣說的：由于正在測試中，Private Join and Compute目前只能進(jìn)行部分的多方計算，目前谷歌在考慮是否能夠優(yōu)化這些加密操作，不過這并不影響實際的使用。
目前，谷歌已經(jīng)向?qū)W術(shù)界和相關(guān)行業(yè)的人士分享了一篇相關(guān)論文，其中就介紹了“Private Join and Compute”開源加密工具運(yùn)行的原理和理論基礎(chǔ)。由于谷歌正在開源這款工具，因此未來我們會有更多機(jī)會審查該工具的安全性和隱私性。
泰爾•馬爾金（Tal Malkin）是哥倫比亞大學(xué)密碼學(xué)家，他表示自己很早就看過了這篇論文，并認(rèn)為這款新工具代表著加密行業(yè)向前邁出了重要一步，因為它來自于谷歌，而且還是開源的。
泰爾•馬爾金表示：自二十世紀(jì)80年代以來，安全計算一直是密碼學(xué)重點(diǎn)研究的領(lǐng)域，但直到最近才被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是一種專業(yè)的理論研究。我認(rèn)為，谷歌希望開放這個重要的隱私技術(shù)，這非常令人興奮。
小編猜想，如果“Private Join and Compute”開源加密工具被投入使用，相信它的普及率會非?？?，因為對于許多企業(yè)來說，用戶數(shù)據(jù)無疑是個黃金寶藏，想要讓他們“老貓枕著咸魚睡覺,”，怎么可能，有了“Private Join and Compute”，很多收集用戶數(shù)據(jù)的企業(yè)，就可以在不超越隱私范圍的前提下研究私人數(shù)據(jù)。
例如，谷歌的沃克表示，他們已經(jīng)在美國推出了一項使用該工具進(jìn)行廣告測量的beta測試。美國民主與技術(shù)中心（Center for Democracy and Technology）的首席技術(shù)專家約瑟夫•洛倫佐•霍爾（Joseph Lorenzo Hall）也表示：Private Join and Compute潛在的應(yīng)用非常令人興奮，谷歌正在使用數(shù)學(xué)方法來讓兩個不相互信任的雙方，在非常安全的情況下，完成數(shù)據(jù)的組合，而不會發(fā)生才泄漏風(fēng)險。
雖然Private Join and Compute工具可能會使得數(shù)據(jù)分析更加準(zhǔn)確，但計算仍然是基于敏感數(shù)據(jù)集進(jìn)行，所以可能不適用于所有數(shù)據(jù)分析的場景。
霍爾也表示：這種分析往往坑你會得出某些令人意外的分析結(jié)果，或者在某種程度上，Private Join and Compute工具可能會使信息以另外一種方式進(jìn)行泄漏，造成新的數(shù)據(jù)安全問題。
正如密碼學(xué)家Phil Rogaway所說：保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的最好辦法，還是對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控和管理。
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