区块链是如何实现隐私保护的?(下)

 Gate   2018-09-17 11:39   102 人阅读  0 条评论

三、 大数据

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组织机构收集的数据包含各种信息:比如一个公司的产品和服务、内部流程、市场条件以及竞争对手、供应链、顾客偏好趋势、个人消费者偏好以及消费者与产品、服务、线上网站之间的具体互动。各组织机构收集数据的数量明显有所增加。

至少在过去的一个世纪中,对存储数据量不断扩大的担忧一直存在。 2014年4月,研究机构IDC发布了一份题为“充满机遇的数字世界:丰富的数据和不断增长的物联网价值”的报告,预测“从2013年到2020年,数字世界将扩张10倍 - 从4.4万亿千兆到44万亿千兆。 目前数据的扩展是由计算和数据存储能力的提升、传感器数量的增加以及传感器间交互增多所驱动的。

算力和数据存储能力的不断提升

随着时间的推移,我们发现存储更多信息变的更加容易,因为在过去的几十年中,计算能力和存储容量都有着显著提升。 英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)在1975年观察到——芯片上的晶体管数量每两年翻一番。 这种现象被称为摩尔定律,准确描述了计算能力在进入二十一世纪后呈现出的指数增长趋势。 同样地,在过去的几十年中,数据存储容量也呈指数级增长,尤其是我们已经能够在较小的驱动器上存储大量的数据。

正是由于这些突破,使得大数据的存储成为可能(且更加便宜和方便)。 因此,组织机构更倾向于存储更多的数据,因为随后证明有用数据丢失带来的风险远超过减少数据存储(减少存储成本)带来的好处。

云计算的兴起

云计算仅仅意味着按需使用远程(而非本地)算力、数据存储、应用程序或网络。 由于云计算的出现,组织可以简单地从云服务提供商那里租用计算能力或存储空间(不再需要在自己的服务器上存储大量数据,并维持巨大的计算能力),或者与供应商一起维护传统数据库(尽管传统数据库仍然可用在大型组织机构中)。 由于云服务提供商必须能够提供可靠的需求及可扩展的解决方案,所以亚马逊,微软和谷歌等大公司成为了主要的云服务提供商。

面向企业的云计算服务有三种形式:

软件即服务(SaaS),其中云服务提供商允许组织在线使用其软件(例如,在线访问TurboTax);

平台即服务(PaaS),组织机构在该平台上使用云服务提供商的资源为其成员开发应用程序(例如,Microsoft Azure);

基础架构即服务(IaaS),其中云服务提供商为客户提供基本的基础架构服务(例如,Netflix使用Amazon Web Service基础设施来实现视频流媒体播放)。 (个人用户可能更熟悉云应用程序,例如iDrive,Google Docs或Dropbox。)

云计算的实现不仅依赖于前面讨论的计算能力和数据存储容量的进步,还依赖于互联网访问速度以及可靠性的的显著提升。尽管云计算在一定程度上是为了应对存储数据不断增长,但它的广泛采用也促进了存储数据量的增长。

传感器数量增长及连通性

虽然传统意义上,互联网由用户彼此交互以及与数据库的交互组成,但是现今互联网越来越多地被用来实现物理设备之间的彼此连接。 机器与机器(M2M)交互中的这种定性和定量增长预计将会产生无处不在的物联网:以集成的智能设备构成的网络通过最少的人为干预来实现日益复杂的功能。

物联网并不需要全新的基础设施。 相反,它是通过将传感器嵌入现有设备和基础设施来实现的。 例如,当家庭空调系统使用传感器来确定人们何时在家时,系统可以使用该信息来确定每个房间的温度,从而使得它变的很“智能”。 同样,当城市能源和水基础设施中嵌入传感器时,可以利用智能系统监控使用,并预测未来使用量,从而更有效地分配资源。 先进的传感器几乎可以改进任何技术,从智能手机到心脏监测器,再到大型的农场或工厂。

智能设备根据其用途需要不同类型的传感器。 几十年来,计算机已经配备了摄像头和麦克风。 现在,设备还可以配备传感器,用来测量温度、运动、其他物体的距离、压力、化学物质和其他不同事物。 每年传感器的质量都在不断提升,且其价格也越来越低。

虽然传感器本身就可以大大改善设备,但是许多智能系统需要设备之间进行通信。 例如,虽然在车内嵌入各种传感器有助于车辆自行驾驶,但若能让路上的所有汽车之间实现相互通信,那将会更加有用。 这将缓解交通堵塞,并在理想情况下使汽车行驶更加安全。 类似地,当物联网适用于大规模生产或仓储时,它将要求设备之间有良好的通信。 各种通信技术的进步,尤其是无线通信技术,已经为物联网技术打开了大门。

智能设备通常会收集个人数据

在智能设备出现之前,你早上跑步基本上不会产生数据。 现在,如果你在智能手机上安装健康应用程序再进行晨跑,那么在你跑步的这段时间内,你晨跑的路线,跑步的步数以及整个晨跑过程中各个点的心率数据都将被收集和存储在手机中。 同样,三十年前,安装在窗口的空调不会产生太多数据。 如今,智能家居温度系统每天都在采集大量有关温度和湿度的数据。 一旦数据被采集后,这些数据不仅可用于保持屋内适宜的温度,从而节约能源,还可推测你什么时候会在家里,或者你最有可能设置的温度。 上述晨跑和家用空调系统的例子表明,智能设备可以产生更多的数据。 它们还表明,为一个目的收集的个人数据还可用于很多其他地方。

数字世界正在以指数速度扩张:在2013年4月,Ralph Jacobson在IBM消费品行业博客(IBM’s Consumer Products Industry blog )上发表了一篇文章,他估计全球每天会创造出25亿千兆字节的数据。 正如计算能力和存储容量的进步促使组织机构收集的数据量增加一样,改进的传感器和通信技术的出现也会如此。 利用传感器感知周围事物,并将这些测量结果传送到其他设备或服务器上,再将其收集并存储为一个数据点。

人工智能

正如我前一篇文章所讨论的,人工智能来源于数据。

大多数人工智能研究都是由谷歌,亚马逊和百度资助,因为数据是人工智能的“食粮”,而这些公司每天都会产生大量的数据。 微软收购LinkedIn不是因为它的平台,而是因为它拥有的数据。

到目前为止,一些公司已经利用人工智能来改变金融和生产。 保护我们的财务信息有时看起来像是会注定失败的努力——因为政府,房东,银行,信用卡公司和信用评级机构都会收集你的财务信息(并且正如Equifax遭受黑客攻击所表明的,存储这些信息很不安全)。

相比于财务信息,人们通常对他们的医疗健康信息更加敏感。人工智能已被应用于医疗健康数据,但由于隐私问题,这些数据通常是零碎和分散的,因此人工智能在医疗健康中的作用有限。然而,最终公司将利用我们的个人健康数据来完善日益全面的数据库。

如果技术侵犯了我们的隐私,那么技术也许也可以帮助我们解决这个问题。

四、区块链

具有特定协议的区块链能够实现不同程度上的匿名性,机密性和隐私保护,而这些可以用来保护医疗健康数据,财务信息和其他个人数据,同时仍然允许这些数据用于人工智能应用程序。 例如,用户可以拥有存储着个人健康信息的区块链,并且仅向产品或服务提供商(例如隐形眼镜制造商)简要地发布该信息的特定单元数据(例如视力处方)从而实现某个特定目的。

虽然区块链是一个公共分类账本并存储在多个不同位置的节点上,但它可以实现匿名和信任,正如多个基于区块链的应用程序和已经存在的具有高度隐私性的加密货币所表明的那样。

目前,第三方收集的个人数据通常存储在具有单点故障的中心化的数据库中。 这些数据的泄漏往往被忽视且未被报道。 一旦我们的数据被掌握在不受信任的一方手中,我们就无法控制它将被如何使用。

区块链方案

正如比特币所表明的那样——密码学和经过深思熟虑的经济激励可以创建一种安全的方式来存储和管理信息,包括个人信息。

区块链上的私有数据受加密保护。 我在别处讨论过区块链技术的核心是进行哈希计算。 以下是区块链技术可用于保护个人数据的一些方法(即使在将部分数据用于算法处理的情况下)。

同态加密

一种称为“同态加密”的新型加密技术允许在加密数据上进行计算,而无需将密文数据先解密。 这意味着可以在对其执行计算时保护数据的隐私性和安全性。 只有具有相应解密密钥的用户才能访问数据或交易的详细信息。

诸如零知识证明(ZKPs)和zk-SNARK之类的密码学技术已经使用了同态加密。 一种名为Zcash的加密协议使用zk-SNARK来加密其数据,并仅向授权方提供解密密钥,以便他们查看该数据。

状态通道

区块链可以为非区块链解决方案提供模型,或者作为保护隐私的混合解决方案中的一部分。

状态通道是一种可能发上在区块链上的链间互动。 状态通道通过下面三个过程来完成:

1.锁定:通过链上的智能合约锁定交易。

2.交互:交互发生在链下或侧链上。

发布:在交互完成且状态通道关闭后,解锁智能合约并且在区块链上发布该交易的索引。

服务提供商可以通过状态通道来维护用户数据的私密性和安全性。 我们可以链下进行交易,并将交易的哈希值存储到区块链上(不披露任何有关交易的机密细节)。

总结

目前,我们的私人信息仍集中于互联网上和公司的数据库中,因此这些数据被少数“玩家”掌控。 呈现出指数增长率的新增数据量和数据收集量预示着:未来我们的隐私还是很可能会被侵犯。 基于区块链或受区块链启发的解决方案有助于保护我们的隐私数据,同时也使我们能够从更快的交易,更好的服务以及更强大的人工智能算法中受益。


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