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
喵本喵叁肆17 分钟前
diffprivlib 实战(四):训练差分隐私机器学习模型——sklearn 一行换 import 就是 DP 版
人工智能·机器学习·sklearn
Omics Pro3 小时前
预测性虚拟细胞中显式机理算子
大数据·数据库·人工智能·python·算法·机器学习·自然语言处理
计算机源码社3 小时前
【大数据毕设项目】基于大数据与机器学习的北京市招标公告数据分析与可视化研究 面向智慧监管的北京市招标公告数据可视化分析系统
大数据·机器学习·信息可视化·数据挖掘·数据分析·毕业设计·课程设计
魔猴疯猿12 小时前
从0到1用Python开发第一个智能体
人工智能·python·深度学习·神经网络·机器学习
Yan-英杰13 小时前
2026年数据采集服务怎么选?4大主流平台(亮数据 Bright Data、Apify、ScrapingBee、Zyte)深度对比
人工智能·神经网络·microsoft·机器学习·ai开发工具
xiaoqi019513 小时前
机器学习因子分析实战:从量化特征到可视化决策
人工智能·python·机器学习
晓天衡宇•评测社区15 小时前
晓天衡宇亮相 2026 云栖大会:迈向更可信的高质量评测
人工智能·算法·机器学习
xiaoqi019517 小时前
期货量化软件回测方式深度横评:期魔方、文华财经、无限易、TB开拓者、金字塔全面对比
python·机器学习
别动我齐刘海17 小时前
简历技术栈全面复习——UDP / TCP / CAN / ZMQ / Protobuf 通信工程
网络·c++·python·tcp/ip·机器学习·udp·github
硅谷秋水20 小时前
WLA³:面向语义、动力学与运动学的世界潜动作建模
人工智能·机器学习·计算机视觉·语言模型·机器人