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CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

CNCC2024

论坛简介:

隐私计算芯片

举办时间:10月24日13:30-17:30

地点:秋苑-涵秋馆

注:如有变动,请以官网(https://ccf.org.cn/cncc2024)最终信息为准

大数据时代,数据即资产,数据隐私保护对于社会稳定和公共安全至关重要。为兼顾数据隐私与开放共享的需求,以全同态加密、可信执行环境等为代表的隐私保护计算技术相继被提出。然而可信执行环境无法提供可证明安全,导致安全问题频发。全同态加密虽然能提供可证明安全性,但相比于明文计算,全同态加密会产生巨大的性能开销。隐私计算专用芯片是解决算法硬件实现“性能墙”问题的必然途径。本论坛邀请了来自学术界和企业界一线专家分享隐私计算芯片技术前沿进展,具体内容包括全同态硬件加速、零知识证明硬件加速、多方安全计算硬件加速以及可信执行环境安全分析等前沿技术。

论坛日程

顺序 主题 主讲嘉宾 单位
1 硬件安全芯片设计:发展、机遇与挑战 张吉良 湖南大学
2 通用机密计算与大模型隐私保护 金意儿 华为技术有限公司
3 Arm机密计算架构扩展和应用 张锋巍 南方科技大学
4 基于CGRA的全同态加密加速器设计 鞠雷 山东大学
5 密码学硬件加速:零知识证明及其他 高鸣宇 清华大学

论坛主席及嘉宾介绍

论坛主席

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

张吉良

CCF容错计算专委主任,湖南大学教授

CCF理事、容错专委主任,湖南大学教授。主持国家自然科学基金优秀青年基金、国家自然科学基金联合基金重点项目、基础加强计划基金重点等项目。主要从事集成电路硬件安全方向研究。担任IEEE TCASI和IEEE TCASII期刊Associate Editor、电子与信息学报编委,基金委主办英文期刊Fundamental Research (IF: 6.2) 青年编委,IEEE ITC-Asia2024、CCF Chips2024、IEEE ATS2023、CCF CFTC2023等大会程序主席/执行主席。获CCF集成电路Early Carrer Award、湖南省自然科学二等奖(第一)、中国发明协会发明创业奖。

论坛讲者

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

张吉良

CCF容错计算专委主任,湖南大学教授

报告题目:硬件安全芯片设计:发展、机遇与挑战

摘要:硬件安全芯片,即硬件安全的安全芯片,在保证芯片安全的同时,通过集成各类硬件安全原语(PUF、TRNG、加解密模块等)保障系统安全。在人工智能与大数据时代,隐私保护成为了安全芯片的新需求,隐私计算专用芯片是硬件安全芯片发展的重要趋势之一。本报告将深入剖析硬件安全芯片的研究方向与发展现状,探索其在隐私计算场景下的主要挑战,并分享本团队在该领域的最新研究成果。

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

金意儿

华为可信计算首席科学家

华为可信计算首席科学家,佛罗里达大学名誉教授,IEEE硬件安全与可信专委会联席主席。他撰写了集成电路安全一书,同时在国际知名期刊和杂志上发表了超过200篇论文,是亚洲硬件安全年会的联合创办人。

报告题目:通用机密计算与大模型隐私保护

摘要:大模型的日渐普及,极大便利了从科研到生活的方方面面,同时也带来了用户隐私的担忧。为了充分利用大模型的潜力同时兼顾个人隐私数据的保护,学术界和工业界提出了各类大模型隐私推理的研究和实践。在这次报告中,我会结合Apple公司最新提出了PCC(Private Cloud Computing)框架,介绍通用机密计算如何成为主流的大模型隐私保护技术,同时也会介绍如何利用通用异构机密计算实现大模型隐私保护,希望更多研究人员投入到这一领域的研究中。

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

张锋巍

南方科技大学长聘副教授

南方科技大学COMPASS实验室负责人、研究员、博导。研究系统安全,曾任美国韦恩州立大学助理教授,在四大安全顶会上都担任PC和指导COMPASSer发表了论文,主持了3项国自然项目(青年、面上、青年人才)。

报告题目:Arm机密计算架构扩展和应用

摘要:Arm架构在个人设备和云计算中的应用越来越广泛,Arm机密计算架构(CCA)为云平台和终端设备提供了强大的机密计算能力。本报告将介绍几项研究工作在Arm CCA方面的扩展和应用。庇护所(Shelter)项目扩展了Arm CCA的用户空间隔离能力,创建了一个高效的机密计算环境,避免了传统虚拟化技术带来的性能开销 。笼(CAGE)在Arm GPU上实现了安全可信执行环境,确保GPU计算任务的机密性和完整性。审查者(SCRUTINIZER)结合Arm CCA的硬件特性实现了针对Arm TrustZone的安全取证。

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

鞠雷

山东大学教授

山东大学网络空间安全学院副院长,泉城省实验室大数据隐私计算团队负责人,“山东大学-蚂蚁集团隐私计算联合研究中心”负责人。近年来在MICRO、ASPLOS、HPCA、DAC等会议上发表了多篇隐私计算软硬件协同加速方面的工作。

报告题目:基于CGRA的全同态加密加速器设计

摘要:全同态加密是一种受到广泛关注的密码学隐私保护技术,能够在加密数据上进行计算而无需解密,从而有效保护用户隐私。本报告将介绍一种基于可重构计算架构(CGRA)的全同态加密加速技术,并探讨其在全同态神经网络推理场景下的实际应用。报告将探讨动态可重构技术在加速全同态加密应用方面的独特优势,并提出一种基于MLIR编译工具链的全同态加密在CGRA芯片上的计算任务映射与调度策略,旨在优化性能并提高计算效率。

CNCC | 隐私计算芯片:数据隐私与共享的“芯”与“魂”

高鸣宇

清华大学交叉信息研究院助理教授

清华大学交叉信息研究院助理教授,博士生导师。于美国斯坦福大学获得博士学位。研究方向为计算机体系结构,尤其关注针对人工智能和大数据分析等应用的新型存储架构、专用计算系统、硬件系统安全等方面。

报告题目:密码学硬件加速:零知识证明及其他

摘要:零知识证明(zero-knowledge proof,简称ZKP)这一密码学原语能够在确保计算完整性的同时保护数据隐私。它已经在诸如区块链ZK-rollup协议和零知识机器学习(ZK ML)等多个领域中广泛应用,但其过高的计算成本是一个关键的部署瓶颈。本报告将讨论我们利用专用硬件加速零知识证明的过去工作及未来展望。在更广泛的范围内,零知识证明是现有几种隐私保护计算的方法之一,报告还将简要讨论我们在其他应用方面的工作,例如全同态加密和安全多方计算。

关于CNCC2024

CNCC2024将于10月24-26日在浙江省东阳市横店镇举办,大会主题为“发展新质生产力,计算引领未来”。大会为期三天,包括18个特邀报告、3个大会论坛、138个专题论坛及34场专题活动和100余个展览。图灵奖获得者、两院院士、国内外顶尖学者、知名企业家在内的超过800位讲者在会上展望前沿趋势,分享创新成果。预计参会者超过万人。

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