Метод использует квантовые свойства света, чтобы гарантировать безопасность, сохраняя при этом точность модели глубокого обучения.
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали протокол безопасности, который использует квантовые свойства света для защиты данных при облачных вычислениях. Этот метод позволяет обмениваться информацией между пользователем и облачным сервером при работе с моделями глубокого обучения, сохраняя при этом конфиденциальность данных и точность моделей.
Исследователи кодируют данные в лазерном свете, используемом в волоконно-оптических системах связи. Метод основан на принципе квантовой механики, известном как теорема о невозможности клонирования, который делает невозможным для злоумышленников копирование или перехват информации без обнаружения. При этом точность моделей глубокого обучения остается на уровне 96%.
В протоколе исследователей сервер кодирует веса глубокой нейронной сети в оптическое поле с помощью лазерного света. Сервер передает веса сети клиенту, который реализует операции на основе своих личных данных. Данные остаются защищенными от сервера.
В то же время протокол безопасности позволяет клиенту измерять только один результат и не позволяет клиенту копировать веса из-за квантовой природы света. Как только клиент передает первый результат на следующий уровень, протокол отменяет первый уровень, чтобы клиент не мог узнать ничего другого о модели.
Исследователи продемонстрировали, что метод обеспечивает двустороннюю защиту. Он предотвращает утечку конфиденциальных данных клиента на сервер и в то же время защищает проприетарную информацию о модели от клиента. Этот подход может быть реализован с использованием существующего телекоммуникационного оборудования, что делает его практичным для широкого применения.
Модели глубокого обучения, такие как GPT — 4, требуют значительных вычислительных ресурсов, доступных только в облаке. Однако использование облачных вычислений связано с рисками для безопасности, особенно в чувствительных областях, как, например, здравоохранение. Новый протокол позволяет организациям использовать модели ИИ без рисков в отношении защиты персональных данных или интеллектуальной собственности.
