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
BB学长5 分钟前
LBM vs FVM:谁才是 CFD 的未来?
人工智能·算法·机器学习
智能交通技术29 分钟前
iTSTech:自动驾驶、无人机与机器人在物流中的协同应用场景分析 2026
人工智能·机器学习·机器人·自动驾驶·无人机
Learn Beyond Limits31 分钟前
循环神经网络的问题:梯度消失与梯度爆炸|Problems with RNNs: Vanishing and Exploding Gradients
人工智能·rnn·深度学习·神经网络·机器学习·自然语言处理·nlp
哥布林学者37 分钟前
高光谱成像(十一)异常检测算法 RX 与 KRX
机器学习·高光谱成像
wáng bēn2 小时前
2025 AI 打卡 Day5:Seaborn 数据可视化基础(Matplotlib 升级版 + Titanic 真实业务全案例 + 完整参数调优)
人工智能·机器学习·信息可视化·matplotlib·seaborn
纤纡.2 小时前
Python 实战:基于朴素贝叶斯的苏宁易购评价情感分析
开发语言·python·机器学习
Alsian3 小时前
Day45 神经网络调参
深度学习·神经网络·机器学习
Yeats_Liao3 小时前
OpenClaw(二):配置教程
大数据·网络·人工智能·深度学习·机器学习
ComputerInBook4 小时前
几何学基本概念——超平面(hyperplane)
算法·机器学习·平面·几何学
郑同学zxc5 小时前
机器学习18-tensorflow4.1
人工智能·机器学习