序 前言 數(shù)學(xué)符號(hào) 第 一部分基礎(chǔ)知識(shí) 第 1 章緒論//3 1.1 信息繁榮與隱私危機(jī)//3 1.1.1 數(shù)字時(shí)代滄海桑田//3 1.1.2 隱私風(fēng)險(xiǎn)無處不在//5 1.2 隱私意識(shí)的覺醒//6 1.2.1 隱私的概念//7 1.2.2 隱私的權(quán)利//7 1.3 隱私保護(hù)的動(dòng)機(jī)//8 1.4 延伸閱讀//10 第 2 章隱私保護(hù)計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)//11 2.1 隱私保護(hù)計(jì)算的相關(guān)概念//11 2.1.1 隱私設(shè)計(jì)與工程//11 2.1.2 隱私、安全與效用//13 2.2 隱私保護(hù)計(jì)算模型//15 2.2.1 角色定義//15 2.2.2 計(jì)算類型//16 2.2.3 隱私保證//17 2.3 隱私保護(hù)計(jì)算技術(shù)//18 2.3.1 歷史沿革//18 2.3.2 技術(shù)概覽//20 2.4 延伸閱讀//22 第二部分核心技術(shù) 第3 章聯(lián)邦學(xué)習(xí)//25 3.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本思想//26 3.1.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的背景//26 3.1.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的工作流程//27 3.1.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分類與特征//28 3.1.4 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的隱私保證//30 3.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法//30 3.2.1 聯(lián)邦平均//31 3.2.2 模型性能優(yōu)化//33 3.2.3 通信效率優(yōu)化//35 3.2.4 個(gè)性化//37 3.3 聯(lián)邦分析算法//39 3.3.1 基于統(tǒng)計(jì)估計(jì)的聯(lián)邦分析//39 3.3.2 基于數(shù)據(jù)變換的聯(lián)邦分析//41 3.4 其他協(xié)作模式//43 3.4.1 分割學(xué)習(xí)//43 3.4.2 輔助學(xué)習(xí)//44 3.5 潛在威脅與解決方案//46 3.5.1 隱私推斷攻擊//47 3.5.2 對(duì)抗樣本攻擊//48 3.5.3 隱私增強(qiáng)的聯(lián)邦學(xué)習(xí)//50 3.5.4 穩(wěn)健的聯(lián)邦學(xué)習(xí)//53 3.6 延伸閱讀//54 第4 章同態(tài)加密//56 4.1 同態(tài)加密的基本思想//56 4.1.1 基本概念//57 4.1.2 同態(tài)特征//59 4.1.3 體系結(jié)構(gòu)//60 4.2 同態(tài)加密的數(shù)學(xué)基石//61 4.2.1 整數(shù)理論//62 4.2.2 格理論//63 4.3 非全同態(tài)加密算法//65 4.3.1 RSA //65 4.3.2 Paillier 算法//66 4.3.3 BGN 算法//67 4.4 全同態(tài)加密算法//70 4.4.1 BFV //71 4.4.2 GSW //74 4.5 同態(tài)加密的應(yīng)用實(shí)例//77 4.5.1 優(yōu)勢(shì)與局限性分析//77 4.5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)密文檢索//79 4.5.3 機(jī)器學(xué)習(xí)的隱私保護(hù)//80 4.6 延伸閱讀//81 第5 章零知識(shí)證明//83 5.1 零知識(shí)證明的基本思想//83 5.2 零知識(shí)證明的相關(guān)概念與功能組件//85 5.2.1 交互式證明//85 5.2.2 零知識(shí)性//86 5.2.3 承諾//87 5.2.4 零知識(shí)證明的特性//88 5.3 交互式零知識(shí)證明//89 5.3.1 基于離散對(duì)數(shù)的零知識(shí)證明協(xié)議//91 5.3.2 Schnorr 身份識(shí)別協(xié)議//92 5.4 非交互式零知識(shí)證明//94 5.4.1 Fiat-Shamir 變換//94 5.4.2 利用指定驗(yàn)證者構(gòu)造非交互式零知識(shí)證明//95 5.4.3 Groth-Sahai 證明系統(tǒng)//97 5.5 零知識(shí)證明的應(yīng)用實(shí)例//100 5.5.1 用戶身份證明//101 5.5.2 隱私數(shù)據(jù)證明//101 5.6 延伸閱讀//102 第6 章安全多方計(jì)算//104 6.1 安全多方計(jì)算的基本思想//104 6.1.1 定義//104 6.1.2 理想/現(xiàn)實(shí)范式與威脅模型//106 6.2 功能組件//108 6.2.1 混淆電路//108 6.2.2 秘密共享//110 6.2.3 不經(jīng)意傳輸//112 6.3 通用協(xié)議//113 6.3.1 混淆電路協(xié)議//113 6.3.2 切分選擇//118 6.3.3 云輔助計(jì)算//120 6.4 專用協(xié)議//122 6.4.1 隱私集合求交//123 6.4.2 隱私信息檢索//127 6.5 安全多方計(jì)算的應(yīng)用實(shí)例//129 6.5.1 計(jì)算框架//129 6.5.2 系統(tǒng)模型//131 6.5.3 樣本對(duì)齊//133 6.5.4 安全聚合//134 6.6 延伸閱讀//137 第7 章可信執(zhí)行環(huán)境//139 7.1 可信執(zhí)行環(huán)境的基本思想//139 7.1.1 基本概念//140 7.1.2 系統(tǒng)架構(gòu)//141 7.1.3 技術(shù)分類//143 7.2 可信執(zhí)行環(huán)境的主流技術(shù)//144 7.2.1 Intel SGX //145 7.2.2 AMD SEV //148 7.2.3 ARM TrustZone //153 7.3 可信執(zhí)行環(huán)境的技術(shù)特點(diǎn)//155 7.3.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)//155 7.3.2 安全問題//156 7.4 可信執(zhí)行環(huán)境的應(yīng)用場(chǎng)景與實(shí)例//157 7.4.1 應(yīng)用場(chǎng)景//157 7.4.2 應(yīng)用實(shí)例//159 7.5 可信執(zhí)行環(huán)境的技術(shù)融合//162 7.5.1 可信執(zhí)行環(huán)境與聯(lián)邦學(xué)習(xí)//162 7.5.2 可信執(zhí)行環(huán)境與智能合約//164 7.6 延伸閱讀//165 第8 章差分隱私//167 8.1 差分隱私的基本思想//167 8.1.1 差分隱私的承諾//167 8.1.2 差分隱私的本質(zhì)//170 8.2 差分隱私的數(shù)學(xué)概念//172 8.2.1 數(shù)學(xué)定義//172 8.2.2 基本性質(zhì)//173 8.3 差分隱私算法的組件//175 8.3.1 隨機(jī)應(yīng)答//175 8.3.2 加性擾動(dòng)//178 8.4 差分隱私算法的設(shè)計(jì)//180 8.4.1 信任模型//180 8.4.2 交互方式//183 8.4.3 隱私定義//184 8.5 差分隱私算法的應(yīng)用實(shí)例//187 8.5.1 RAPPOR //187 8.5.2 DPSGD //191 8.6 延伸閱讀//194 第9 章數(shù)據(jù)刪除//196 9.1 數(shù)據(jù)刪除的基本思想//196 9.1.1 記憶與遺忘//197 9.1.2 問題與挑戰(zhàn)//198 9.1.3 小結(jié)//202 9.2 廣義數(shù)據(jù)刪除框架//202 9.2.1 刪除合規(guī)//202 9.2.2 條件刪除合規(guī)//204 9.2.3 組合性質(zhì)//205 9.3 機(jī)器學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)刪除//206 9.3.1 機(jī)器遺忘//207 9.3.2 遺忘策略//207 9.3.3 評(píng)估指標(biāo)//210 9.4 難以遺忘的記憶//211 9.4.1 潛在威脅//211 9.4.2 貢獻(xiàn)掩蓋//213 9.5 延伸閱讀//215 第 10 章智能合約//216 10.1 智能合約的基本思想//216 10.1.1 走近智能合約//217 10.1.2 實(shí)現(xiàn)隱私策略//218 10.2 區(qū)塊鏈技術(shù)//219 10.2.1 發(fā)展歷程//219 10.2.2 架構(gòu)//221 10.2.3 分類//222 10.2.4 特點(diǎn)//223 10.3 智能合約的運(yùn)行//224 10.3.1 運(yùn)行機(jī)制//224 10.3.2 平臺(tái)//226 10.3.3 基本架構(gòu)//227 10.4 智能合約的形式化分析//229 10.4.1 形式化建模//229 10.4.2 形式化驗(yàn)證//231 10.5 預(yù)言機(jī)//233 10.5.1 鏈接世界//233 10.5.2 工作流程//234 10.5.3 代表項(xiàng)目//235 10.6 智能合約的技術(shù)融合//237 10.6.1 智能合約與聯(lián)邦學(xué)習(xí)//237 10.6.2 智能合約與安全多方計(jì)算//239 10.7 延伸閱讀//240 第三部分應(yīng)用實(shí)踐 第 11 章隱私保護(hù)計(jì)算的應(yīng)用指南//245 11.1 隱私保護(hù)計(jì)算的法律法規(guī)//245 11.1.1 國(guó)內(nèi)法律法規(guī)//246 11.1.2 國(guó)際法律法規(guī)//251 11.2 隱私保護(hù)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)體系//254 11.2.1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)//254 11.2.2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)//260 11.3 隱私保護(hù)計(jì)算的應(yīng)用準(zhǔn)則//264 11.3.1 技術(shù)特點(diǎn)比較//264 11.3.2 技術(shù)選型//266 11.4 延伸閱讀//267 第 12 章隱私保護(hù)計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展//269 12.1 隱私保護(hù)計(jì)算產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀//269 12.1.1 市場(chǎng)發(fā)展//269 12.1.2 代表性企業(yè)與組織//271 12.2 隱私保護(hù)計(jì)算的平臺(tái)框架//272 12.2.1 FATE //272 12.2.2 CrypTen //273 12.2.3 Occlum //274 12.2.4 OpenDP //275 12.2.5 其他平臺(tái)框架//276 12.3 隱私保護(hù)計(jì)算的業(yè)務(wù)場(chǎng)景//278 12.3.1 交通//278 12.3.2 園區(qū)//283 12.3.3 商業(yè)//286 12.3.4 金融//288 12.3.5 醫(yī)療//290 12.3.6 政務(wù)//291 12.4 延伸閱讀//293 第 13 章隱私保護(hù)計(jì)算回顧與展望//295 13.1 可信隱私保護(hù)計(jì)算//295 13.1.1 隱私保護(hù)計(jì)算回顧//295 13.1.2 可信隱私保護(hù)計(jì)算內(nèi)涵//296 13.1.3 隱私保護(hù)計(jì)算可信性保障//297 13.2 可信數(shù)據(jù)流通與算法治理//301 13.2.1 可信數(shù)據(jù)流通//301 13.2.2 數(shù)據(jù)治理與算法治理//302 參考文獻(xiàn)//303