PlatON Cross | 基于PlatON的去中心化隐私AI网络

本文转载自微信公众号 PlatON Cross

原创作者：PlatON Cross小编

人工智能与密码学，犹如两条深邃的河流，在历史的时光中各自奔涌。基于密码学的隐私计算能够在不可信环境构建可信的协同算力，与此同时，随着人工智能近年来开始逐步由单点智能走向了群体协同，两者之间开始有了相互结合、相互促进的天然契机。而得益于团队提前的预见与长期的布局，PlatON隐私AI网络在当下精准地承接了这个契机。

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技术现状——没有隐私的AI

2017年，伯克利在报告中[1]明确提出，下一代人工智能的问题，需要通过体系结构、软件和算法的系统创新来实现。在保密数据上进行共享学习，就是其中一个重要的研究方向。

在体系结构方面，Google在2017年首次提出了联邦学习架构[2]，将智能模型的训练过程，以分布式的方式，转移到训练数据所在的端上，中心采集每轮训练的模型更新信息进行更新归并，所有参与者共享智能模型。

联邦学习方式非常适合在大型机构的牵引下，完成多方协同。然而，基于每轮训练的梯度更新信息，依然能够从中推断出一定程度的用户隐私[3]。

区块链的出现，为真正的去中心化协同带来了新的思路，目前这方面研究更多的是将梯度归并过程，在链上[4]通过分布式账本，或智能合约完成。然而，不可信个体之间信任的缺失、数据隐私和主权保护的缺失、链上计算算力的匮乏等问题，导致个体参与意愿不足，链上AI应用落地困难。

在此背景下，PlatON全球隐私AI网络应运而生，以其完备的隐私计算技术体制，为个体协同提供信任机制，确保数据隐私和主权的安全。同时，以其独创的元智能合约、计算通道，结合VC（可验证计算），无限扩展链下算力，真正带来了隐私AI的脱虚入实。

去中心化＋隐私＋AI运行机理

以深度学习为研究热点的现代人工智能技术，本质上属于数据驱动的归纳方法。考虑这样一种简化了的典型场景：A为AI模型的研究者，B为数据提供者，C为算力提供者。首先，A研究出了一种AI模型，但缺乏训练数据和训练算力，同时不想完全公开自己模型。B拥有训练模型所需的数据，但希望在不公开数据含义的情况下，提供数据服务。由于训练过程必然涉及到对数据的操作，如果不经处理，必然带来与数据隐私的矛盾。在此场景中，模型训练，需要A、B、C三方进行协同才能完成。

那么有没有能够隐藏数据真实含义，模型的具体细节，又能顺利完成训练的方法呢？对同态加密[5]的灵活应用（准确的说是多密钥同态加密[6]）就能达到这样的效果。A对模型进行同态加密，发送给C（严格的说，是模型和损失函数）；B对数据进行同态加密，发送给C；C在无需了解模型、数据真实面貌的情况下，完成训练，将结果发送给B；B完成数据同态加密的解密，将结果发送给A；A对结果进行解密，即可获得想要的结果。

然而，同态加密虽然保护了模型和数据的隐私，却无法解决C的欺骗行为。C可以在完全没有进行任何计算的情况下，对外声称自己完成了模型训练，最终A只能得到一个无效的结果。可验证计算[5]是解决这个问题的关键。C除了返回计算结果，同时向A发布该计算结果的证明，由于验证过程仅需较少的算力即可，A可轻松完成对结果的验证。简单的说，通过可验证计算，C发布的计算结果，是不可欺骗的。

最后，实际情况中还可能存在C单点算力不足的问题，以及A、B担忧模型和数据的加密被C单点破解的问题。因此，实际应用中C一般同时由多个节点共同承担，通过安全多方计算[5]，以去中心化的方式完成每轮训练中模型的归并和更新。这样不仅能够通过并行化，提高计算速度，同时每个参与方，仅仅能够掌握局部的模型、数据，无法完成对个体隐私的推断，有效的保护了隐私。

以上便是模型、算力，数据使用权、所有权，自己处理操作完全分离的去中心化典型应用场景。

基于PlatON的去中心化隐私AI

从PlatON的技术白皮书中可以看到，其密码学技术体系，涵盖了可验证计算、安全多方计算、同态加密，因此从技术上可以推断，PlatON非常可能成为未来第一个去中心化隐私AI落地实践的标杆。当然，在实际的工程实践中，还有非常多的技术细节需要研究，例如PlatON就将隐私计算的密码学技术体系，与门电路编译、分解、加密，以及专用的硬件结合在一起，通过软硬结合的方式来实现的。

当然，从PlatON角度看，隐私计算网络基础设施可以覆盖的计算类型非常的广，并不仅仅局限于基于归纳的机器学习方法。同时，机器学习也仅仅是人工智能枝繁叶茂的技术脉络之一。AI发展的主线，一直以来是要让机器通过观察、决策的自主迭代回环，建立强人工智能的方法。近期，贝叶斯网络之父朱迪亚.珀尔便提出了面向强人工智能的因果推断方法[7]，其核心要素因果模型——P(Y|do(X))的计算，与PlatON提出的隐私计算密码学技术体系，也是天然契合的。

PlatON的未来

PlatON为用户提供了低门槛参与到AI全行业生态（模型设计、算力服务、数据服务）中的有效路径。未来，PlatON隐私AI网络，将承载着区块链、人工智能、密码学先辈们的基因，以更加澎湃的波涛，继往开来，奔涌向前。