安全计算是一种保护数据隐私和安全的加密技术,在人工智能领域应用广泛,它的核心思想是在不泄露私密信息的前提下,允许多个参与方共同计算某个函数的值,这种技术在金融、医疗、政府等领域得到了广泛应用,为AI系统的安全保驾护航。
一、核心概念与联系
1. 安全计算的基本概念
安全计算旨在确保计算过程中的数据和系统安全,防止未经授权的访问和篡改,它通过加密技术、认证技术和安全策略来实现这一目标。
安全性 :保护系统的数据、资源和进程不被未经授权的访问、损坏或滥用。
可信度 :确保数据的完整性、准确性和有效性。
隐私保护 :保护个人信息不被未经授权的访问、泄露或滥用。
可扩展性 :适应不断增长的网络规模和需求。
易用性 :满足用户需求且易于使用。
2. 安全计算与其他领域的联系
数学与安全计算 :密码学是安全计算的基础,涉及密码学算法、密钥管理、数字证书等。
算法与安全计算 :算法设计和研究是安全计算的重要内容,包括密码学算法、加密算法、安全协议等。
计算机科学与安全计算 :操作系统安全、网络安全、应用安全等都涉及计算机科学的原理和方法。
人工智能与安全计算 :AI技术可以帮助解决网络安全问题,提高网络安全水平。
二、核心算法原理和具体操作步骤
1. 加密技术
对称密钥加密 :使用相同的密钥进行加密和解密,常见的算法有AES、DES等。
非对称密钥加密 :使用一对密钥进行加密和解密,常见的算法有RSA、ECC等。
1.1 AES算法原理
AES是一种对称密钥加密算法,使用128位(也有192位和256位版本)的密钥进行加密和解密,其核心操作是替换和移位操作。
具体操作步骤 :
将密钥使用FKNN算法扩展为4个128位的子密钥。
将数据块分为4个32位的块,并将其加密为4个32位的密文块。
对每个32位的数据块执行以下10次迭代:
将数据块与当前子密钥进行异或操作。
对数据块进行9次替换和移位操作。
对密文块进行9次替换和移位操作。
将4个密文块合并为一个密文数据块。
数学模型公式 :
S盒函数:$$ S[x] = S{16}[x{16} \oplus S{8}[x{8} \oplus S{4}[x{4} \oplus S{2}[x{2} \oplus S{1}[x{0}]]] $$
ShiftRows函数:$$ \begin{bmatrix} a & b & c & d \\ e & f & g & h \\ i & j & k & l \\ m & n & o & p \end{bmatrix} \rightarrow \begin{bmatrix} a & b & c & d \\ e & f & g & h \\ i & j & k & l \\ m & n & o & p \end{bmatrix} \rightarrow \begin{bmatrix} a & e & i & m \\ b & f & j & n \\ c & g & k & o \\ d & h & l & p \end{bmatrix} $$。
2. RSA算法原理
RSA是一种非对称密钥加密算法,使用公钥和私钥进行加密和解密。
具体操作步骤 :
生成两个大素数p和q,并计算n=p*q。
计算φ(n)=(p-1)*(q-1)。
选择一个随机整数e(1
计算d=e^(-1) mod φ(n),作为私钥的解密部分。
对于加密,将明文消息x使用公钥(e,n)进行加密。
对于解密,将密文消息c使用私钥(d,n)进行解密。
数学模型公式
:
大素数定理:$$ a^{\phi(n)} \equiv a^{p-1} \times a^{q-1} \mod n $$
模运算:$$ a \mod n = (a \mod n) \times n^{-1} $$。
1. 应用场景
金融领域
:用于隐私保护的金融交易和数据分析,如银行间客户信用评分和风险评估。
医疗领域
:用于隐私保护的疾病研究和药物研发,如患者数据分析和药物效果评估。
社交网络
:用于隐私保护的用户行为分析和推荐系统,如分析用户兴趣和行为习惯。
2. 未来发展和挑战
提高效率
:优化算法和实现方式,提高安全计算的效率,使其更好地适应各种应用场景。
标准化工作
:制定相关标准和规范,促进安全计算的广泛应用和发展。
培训和教育
:提高相关人员的安全意识和技能水平,推动安全计算在人工智能领域的发展和应用。
1. 什么是同态加密?它在安全计算中的作用是什么?
同态加密是一种允许对加密数据进行计算并得到加密结果的加密方式,而不需要解密,在AI系统中,同态加密可以用于保护模型的参数和权重,防止恶意攻击者获取敏感信息。
2. 联邦学习如何在安全计算中发挥作用?
联邦学习是一种保护数据隐私的机器学习技术,通过安全计算,联邦学习可以在多个参与方之间进行模型训练,而不需要将数据集中存储在一个地方,这样可以在保护数据隐私的同时,实现模型的共享和更新。
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Oracle数据库安全性设计建议一、 什么是安全的系统安全性建设是一个长期并且卓绝的工作。
作为一个符合标准的企业级系统,我们认为税务系统应该具备以下的安全性特点: 高可用性 对敏感数据的访问控制能力。
监测用户行为的审计能力。
用户帐号管理的有效性和扩充性二、 从哪些方面作安全性检查一个企业级系统的安全性建设并不仅仅局限于软件技术方面的设置和控制,甚至我们可以说,技术仅仅位于一个补充和提高现有安全性的地位上。
通常,应该按照重要性依次进行如下的安全性检查。
物理层面的控制控制物理接触是系统安全性建设的第一步,也是最会有成效,最应该优先执行的一步。
权威安全研究显示,70% 的信息系统数据损失和攻击都是由“内部人”(即具备某种系统及其数据访问权限的用户)造成和发起的。
比如,授权人员才可以进入机房,管理人员的密码不要记录在显眼的地方,离开个人终端锁定屏幕,等等,这些建议看上去似乎比较琐碎。
但是如果缺少了这些意识,即使我们运用了再好的安全性技术,再复杂的数据分离技术,当一个人可以接近需要保护的服务器,当一个人可以通过窃取的密码接近需要保护的数据,那么一切的安全性建设都将是一个摆设。
千里之堤,毁于蚁穴。
一个牢固的堤坝不会因为外界洪水的冲击而倒塌,却会崩坏于隐藏在自身内部的蛀虫。
所以,最佳的方法是不要让蚂蚁靠近堤坝。
安全性流程建设实施安全性建设之后,必须要有一个详细周密而且行之有效的流程控制(Process Control)。
其中行之有效是我们应该注意的。
有时候会听到抱怨,在增强了安全性建设的系统中,维护人员由于分工过细,导致整个系统的应变能力下降,维护成本提高,管理效率降低。
以前一个人可以在10分钟内作好的修改,现在却要途经3,4个人之手,耗时1-2天还不一定能够做完。
过犹不及,建立一个符合企业自身需求的安全性流程是我们应该优先考虑的。
普遍性的安全性措施不仅仅是Oracle数据库系统,作为一个具有领先性的IT系统,都应该包括以下的安全性措施。
1. 只安装需要的软件每个软件都有缺陷,对于Oracle数据库软件来说,自定义安装,只选取需要的组件,少作少错,这一点在安全性方面显得尤为重要,一个具有潜在安全性漏洞的组件,如果它没有被安装。
那它就不会影响整个系统。
2. 锁定或者失效默认用户对于Oracle数据库系统来说,安装的时候会有一系列的默认用户生成,应该在数据库安装完毕之后,经过功能筛选,锁定或者失效这些用户。
3. 修改可用用户的默认密码不能锁定或者失效的用户,必须修改默认密码。
比如具有SYSDBA权限的SYS用户和具有DBA权限的SYSTEM用户,都应该修改默认密码。
至于密码长度和复杂性的有效控制在后面将会谈到。
4. 限制操作系统存取权限Oracle数据库系统是依存在操作系统之上的,如果操作系统被人侵入,那么通过修改配置文件等一系列方法,Oracle数据库的安全性也将荡然无存。
5. 定期更新厂家推出的安全性补丁随着时间的推移,厂家通常会推出一系列的安全性补丁来弥补现有系统的安全隐患。
对于Oracle数据库而言,应该定期查看以下网址来获取Oracle公司最新的安全性警告和解决方案。
of course, 首先要加强的是服务器安全, 其次要防范目前常用的攻击手段, 如SQL注入等, 尽量使用存储过程传递参数, 而不是字符串拼接, 对用户提交数据,根据安全性需求的不同做不同层次的过滤, 对数据库用户权限进行严格分配, 高风险项目应精确到数据项的存取权限.要做的工作很多, 这里只是一些常见的.
简单地说,管理系统的安全性是指应保护管理系统不受来自系统外部的自然灾害和认为的破坏,防止非法使用者对系统资源,特别是信息的非法使用而采取的安全和保密手段。
可靠性控制主要指防止来自系统内部的差错、故障而采取的保护措施。
希望对你有用!
三、应用场景与未来发展
四、相关问题与解答
oracle数据库安全性设计?大家给点建议
怎样提高B/S项目的安全性
何谓计算机管理信息系统的安全性和可靠性
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