第 8 课:密态引擎SPU框架介绍

本讲主要内容是SPU框架整体结构的介绍。

一、为何做SPU

以大模型预测场景为例,模型是公司的资产,提示词包含用户隐私,如何同时保护模型和提示词。利用隐私计算技术,用户将提示词加密,同时模型在加密环境里进行推理,可以同时保护模型和提示词。

由于数据是敏感且重要的,所以需要隐私计算。

隐私计算是一种高速发展中的技术,包括多方安全计算、同态加密、差分隐私、可信硬件等。基于密码学的隐私计算,提供了非常有限的计算能力,加密计算有易用性差(类型简单,加/乘/与/或等,算子比较底层),性能较差等挑战。SPU就是为了填补加密计算和高级编程语言之间的空白,可以提供较好的易用性(原生AI框架支持),以及较好的性能(编译器运行时协同优化)。

二、SPU简介

SPU是一个虚拟加密处理设备,类比CPU和GPU,从而支持上层的各种应用。SPU是一个虚拟的、安全的、多个参与方的、运算相对较慢的设备。

SPU架构从上至下,分为前端(复用AI前端、TF/JAX/PyTorch)、编译器(将前端产生的机器学习表达加入自定义的隐私保护语义,翻译到运行时。任何数据和密态变量进行计算,结果仍为密态变量。)、运行时(多种并发模型支持,多种协议支持,多部署模式支持)三部分。

SPU的编程界面,使用原生AI框架,使用JIT编译执行,生态无缝衔接,通过修改配置文件即可更改安全协议,无需代码修改。SPU作为一个虚拟设备,也提供了配套的工具链的支持(Profiling、Tracing,Debugging),从而对上层应用和下层协议进行针对性优化以及错误排查。

三、现状和展望

隐语开源生态,SPU支持PPML,支持联邦学习,支持SCQL。

SPU也可以用于前沿学术研究。

SPU作为AI和密码学之间的桥梁,希望可以进一步加速构建隐私计算的生态,例如通过SPU提供的原生Numpy API,构建安全sklearn-like机器学习库,构建安全pandas-like数据分析库,支持更多的安全后端等。

相关推荐
龙山云仓1 小时前
小G&老D求解:第7日·立夏·蝼蝈鸣
人工智能·机器学习
AI科技星2 小时前
精细结构常数α作为SI 7大基本量纲统一耦合常数的量子几何涌现理论
算法·机器学习·数学建模·数据挖掘·量子计算
哥布林学者2 小时前
深度学习进阶(十六) 混合注意力 CBAM
机器学习·ai
STLearner2 小时前
SIGIR 2026 | LLM × Graph论文总结(图增强LLM,GraphRAG,Agent,多模态,知识图谱,搜索,推
人工智能·python·深度学习·神经网络·机器学习·数据挖掘·知识图谱
老陈说编程3 小时前
12. LangChain 6大核心调用方法:invoke/stream/batch同步异步全解析,新手也能轻松学会
开发语言·人工智能·python·深度学习·机器学习·ai·langchain
逻辑君4 小时前
认知神经科学研究报告【20260020】
人工智能·神经网络·机器学习
小何code4 小时前
人工智能【第10篇】支持向量机SVM:寻找最优分类超平面(长文+代码实现)
人工智能·机器学习·支持向量机
一切皆是因缘际会5 小时前
可落地数字生命工程:从记忆厮杀到自我意识觉醒全链路,AGI内生智能硅基生命心智建模
人工智能·深度学习·算法·机器学习·ai·系统架构·agi
地球资源数据云5 小时前
中国陆地生态系统主要植物功能特征空间分布数据
大数据·数据库·人工智能·机器学习
AI周红伟6 小时前
周红伟:DeepSeek官方教您如何部署Hermes Agent 和接入 DeepSeek-V4-Pro
人工智能·深度学习·学习·机器学习·copilot·openclaw