golang 在隐私计算平台建设中的实践 刘敬 杭州趣链科技有限公司 2021-10 ⽬目录 隐私计算介绍 01 隐私计算平台架构 02 构建隐私计算算法框架的实践 03 ⼀一些优化技巧 04 01 隐私计算介绍 趣链科技版权所有©2016 – 2021 4 隐私计算概念 隐私计算（Privacy preserving computation）是指在保证数据提供⽅方不不泄露露原始 中的“可⽤用不不可⻅见”。 数据提供⽅方 数据提供⽅方 数据使⽤用⽅方 计算结果 趣链科技版权所有©2016 – 2021 5 隐私计算背景 欧盟出台的《通⽤用数据保护条例例》（GDPR）于2018年年5⽉月正式实⾏行行，加强对欧盟境内居 ⺠民的个⼈人数据和隐私的保护。 2021年年7⽉月，美国统⼀一法律律委员会通过了了《统⼀一个⼈人数据保护法案》（UPDPA），明确 提出了了数据处理理 织、个⼈人不不得⾮非法收集、使⽤用、加⼯工、传输他⼈人个⼈人信息，不不得⾮非法买卖、提供或者公 开他⼈人个⼈人信息。该法⾃自2021年年11⽉月1⽇日起施⾏行行。 趣链科技版权所有©2016 – 2021 6 隐私计算历史 1982年年姚期智提 出 百 万 富 翁 问 题 ， 安 全 多 ⽅方 计 算概念被提出 1986年年姚期智提出 基于混淆电路路的通 ⽤用解决⽅方案 2016年年⾕谷歌提出联

XuperDB 背景和目标 特点和优势 架构设计 功能介绍 如何使用 Crypto 数据隐私保护 机器学习算法 纵向联邦学习 团队 我们的团队 参与开发 参与开发&测试 参考文献 参考文献 系统介绍 PaddleDTX，是一个基于去中心化存储的专注于分布式机器学习技术的解决方 案，攻克海量隐私数据的安全存储问题，并且实现多方数据的安全交换，助其 突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 主要特征 PaddleDTX的主要特征如下： 支持多个学习过程并行运行的多方安全计算框架，集成多种横向联邦学习 和纵向联邦学习算法 安全存储高敏感数据，防止隐私泄漏，支持故障容错，抵御存储作弊 去中心化管理存储节点，支持无上限数据纳管 保证多方数据联合建模的全链路可信 架构概览 PaddleDTX由多方安全计算网络、去中心化存储网络、区块链网络构建而成。 1.1 多方安全计算网络 纵向联邦学 习、横向联邦学习算法。 1.2 去中心化存储网络 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节 点，存储节点通过应答数据持有节点的挑战证明自己持有数据分片。通过这些 机制，实现了在不泄漏隐私的前提下充分且安全地利用存储资源。 训练样本和预测数据集往往是归属于不同机构的隐私数据。这些机构可以作为 数据持有节点加入到去中心化存储网络中，通过多方安全计算网络发挥数据的

PaddleDTX，是一个基于去中心化存储的专注于分布式机器学习技术的解决方案，攻克海量隐私数据的安全 存储问题，并且实现多方数据的安全交换，助其突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 1.1 主要特征 PaddleDTX 的主要特征如下： • 支持多个学习过程并行运行的多方安全计算框架，集成多种横向联邦学习和纵向联邦学习算法 • 安全存储高敏感数据，防止隐私泄漏，支持故障容错，抵御存储作弊 • 去中心化管理存储节点，支持无上限数据纳管 、横向联邦学习算法。 1.2.2 1.2 去中心化存储网络 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节点，存储节点通过应答数据持有 节点的挑战证明自己持有数据分片。通过这些机制，实现了在不泄漏隐私的前提下充分且安全地利用存储资 源。 训练样本和预测数据集往往是归属于不同机构的隐私数据。这些机构可以作为数据持有节点加入到去中心化 存储网络中，通过多方安全计算网络发挥数据的最大价值。 -it xchain1.node.com sh -c "./xchain-cli contract query �→$contractName" 2. 部署 XuperDB 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节点，存储节点是数据存储的 物理节点。这里部署三个存储节点和两个数据持有节点, 两个数据节点模拟分别提供部分数据的两方。 修改配置文件： $ vim P

XuperDB 背景和目标 特点和优势 架构设计 功能介绍 如何使用 Crypto 数据隐私保护 机器学习算法 纵向联邦学习 团队 我们的团队 参与开发 参与开发&测试 参考文献 参考文献 系统介绍 PaddleDTX，是一个基于去中心化存储的专注于分布式机器学习技术的解决方 案，攻克海量隐私数据的安全存储问题，并且实现多方数据的安全交换，助其 突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 主要特征 PaddleDTX的主要特征如下： 支持多个学习过程并行运行的多方安全计算框架，集成多种横向联邦学习 和纵向联邦学习算法 安全存储高敏感数据，防止隐私泄漏，支持故障容错，抵御存储作弊 去中心化管理存储节点，支持无上限数据纳管 保证多方数据联合建模的全链路可信 架构概览 PaddleDTX由多方安全计算网络、去中心化存储网络、区块链网络构建而成。 1.1 多方安全计算网络 纵向联邦学 习、横向联邦学习算法。 1.2 去中心化存储网络 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节 点，存储节点通过应答数据持有节点的挑战证明自己持有数据分片。通过这些 机制，实现了在不泄漏隐私的前提下充分且安全地利用存储资源。 训练样本和预测数据集往往是归属于不同机构的隐私数据。这些机构可以作为 数据持有节点加入到去中心化存储网络中，通过多方安全计算网络发挥数据的

PaddleDTX，是一个基于去中心化存储的专注于分布式机器学习技术的解决方案，攻克海量隐私数据的安全 存储问题，并且实现多方数据的安全交换，助其突破数据孤岛，共同建模，联合发挥数据的最大价值。 1.1 主要特征 PaddleDTX 的主要特征如下： • 支持多个学习过程并行运行的多方安全计算框架，集成多种横向联邦学习和纵向联邦学习算法 • 安全存储高敏感数据，防止隐私泄漏，支持故障容错，抵御存储作弊 • 去中心化管理存储节点，支持无上限数据纳管 、横向联邦学习算法。 1.2.2 1.2 去中心化存储网络 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节点，存储节点通过应答数据持有 节点的挑战证明自己持有数据分片。通过这些机制，实现了在不泄漏隐私的前提下充分且安全地利用存储资 源。 训练样本和预测数据集往往是归属于不同机构的隐私数据。这些机构可以作为数据持有节点加入到去中心化 存储网络中，通过多方安全计算网络发挥数据的最大价值。 -it xchain1.node.com sh -c "./xchain-cli contract query �→$contractName" 2. 部署 XuperDB 数据持有节点将自己的隐私数据进行加密、切分、副本复制后分发到存储节点，存储节点是数据存储的 物理节点。这里部署三个存储节点和两个数据持有节点, 两个数据节点模拟分别提供部分数据的两方。 修改配置文件： $ vim P

版权所有 ©2016-2021 12 趣链科技 版权所有 ©2016-2021 12 �盟�（�可�架构） 基 础 层 数据层 区块结构 账户体系 账本数据结构 安全层 核⼼安全机制 ⾝份隐私保护 数据隐私保护 共识层 分布式⼀致性算法 典型共识算法 新型共识算法 合约层 智能合约脚本 合约执⾏引擎 分布式应⽤DApp ⽹络层 P2P⽹络 区块链⽹络模型 区块链⽹络协议 扩 展 层 扩展操作 ©2016-2021 13 趣链科技 版权所有 ©2016-2021 13 趣链科技 版权所有 ©2016-2021 13 基 础 层 数据层 区块结构 账户体系 账本数据结构 安全层 核⼼安全机制 ⾝份隐私保护 数据隐私保护 共识层 分布式⼀致性算法 典型共识算法 新型共识算法 合约层 智能合约脚本 合约执⾏引擎 分布式应⽤DApp ⽹络层 P2P⽹络 区块链⽹络模型 区块链⽹络协议 扩 展 层 扩展操作 趣链科技 版权所有 ©2016-2021 18 趣链科技 版权所有 ©2016-2021 18 不同分区（Namespace）间共识、执行、存储、网络完全独立；借助分区，一方面可实现业务隔离，保障 数据隐私安全；另一方面可实现交易并行处理，提升系统整体性能。 功 能 特 性 分区机制 业务分区而治 • 通过Namespace进行业务划分 • 业务数据对其他分区不可见 分区性能优异 运维灵活便捷

XuperChain文档 XuperChain介绍: 1. 简介 2. 模块 3. 核心数据结构 3.1. 背景 3.2. 核心数据结构 4. 智能合约 5. 权限系统 6. 隐私和保密 7. 性能 8. 可信账本 9. 总结 快速入门 1. XuperChain环境部署 1.1. 准备环境 1.2. 编译XuperChain 2. XuperChain基本操作 2.1. 部署xchain服务 1. 背景 6.2. 名词解释 6.3. P2P建立连接过程 6.4. 实现过程 6.5. 主要结构修改点 7. 提案和投票机制 7.1. 共识可升级 7.2. 系统参数可升级 8. 密码学和隐私保护 8.1. 背景 8.2. 密码学基础 8.3. 超级链中密码学的使用 8.4. 密码学模块 9. 插件机制 9.1. 可插拔架构 9.2. 插件框架设计 9.3. 超级链的插件 10. 等； 2. 支持完善的账号权限管理，比如账号的创建、添加和删除AK、设置AK权 重、权限模型； 3. 支持设置合约调用权限，添加和删除AK、设置AK权重、权限模型； 6. 隐私和保密 XuperChain支持多种隐私保护和保密机制，包括但不限于： 1. 数据在p2p网络中采用ECDH加密传输，保障区块链数据的安全性； 2. 通过助记词技术，在用户私钥丢失的情况下可以恢复； 3. 多私钥保护的账号体系；

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