資料知識地圖 · 8. 交付監控
隱私 / 治理
同態加密 / SMPC / 聯邦
觀念教學
隱私保護技術：同態加密、安全多方計算（SMPC）、聯邦學習。治理：權限管理、稽核日誌、合規檢查。
同態加密（Homomorphic Encryption）
資料在加密狀態下仍可直接運算，不需要先解密。
跟一般加密的差異（考試重點）
- 一般傳輸加密（如 TLS/SSL）：傳輸時加密，但運算前必須解密 → 解密瞬間有洩漏風險
- 同態加密：全程加密，運算也在密文上做 → 雲端永遠看不到明文
三種等級
- 部分同態（PHE）：只支援加法或乘法其中一種
- 有限同態（SHE）：支援有限次數的加法+乘法
- 全同態（FHE）：支援任意運算，但目前速度極慢
適用場景
醫療（病歷不出院）、金融（交易資料不出行）、雲端運算（資料上雲但雲端看不到內容）
現實限制
目前 FHE 運算速度慢 1000-10000 倍，大規模 AI 訓練還不實用，主要用於簡單統計查詢。
比喻：像把信放進透明但上鎖的箱子，郵差可以幫你蓋章（運算）但打不開箱子看內容。
應用場景
評估指標
iPAS 歷屆考題詳解(3 題)
先自行作答,再展開詳解。題目出處均為 iPAS AI 應用規劃師正式考題,著作權屬原主辦單位。
下列何者為同態加密（Homomorphic Encryption）技術的核心特性？
- A將資料轉換為匿名識別碼以隱藏身分
- B對資料進行標準化處理以提升模型精度
- C自動偵測與排除異常值
- D可直接在加密狀態下進行數據運算
看正解與逐選項詳解
正解:D
正確答案:(D)
【正解解析】
同態加密(Homomorphic Encryption)的核心特性是:資料加密後仍可直接在密文上執行運算,運算結果解密後與對明文執行相同運算的結果一致。這使雲端服務商能在看不到原始資料的前提下代為計算,兼顧運算外包與隱私保護,是隱私強化技術(PETs)中的重要成員。
【為何其他選項錯了?】
- (A):把資料換成匿名識別碼屬於匿名化/假名化(Pseudonymization)的作法,資料本身仍是明文,與「加密狀態下運算」無關。
- (B):標準化是特徵縮放的前處理手段,目的在改善模型訓練,與加密技術屬於不同領域。
- (C):自動偵測與排除異常值屬於資料清理與異常偵測的工作,與同態加密無關。
提示:題幹關鍵在「加密狀態下直接運算」;匿名化、標準化、異常值處理皆與密文運算無關。
某銀行計畫與多家合作機構共同訓練一個 AI信用風險預測模型，為避免客戶交易資料在傳輸與運算過程中外洩，技術團隊評估使用同態加密（Homomorphic Encryption）技術。下列何者最能正確描述同態加密在此應用中的關鍵特性？
- A系統以隨機雜訊（Noise）干擾輸出，確保統計結果不洩漏個資
- B各參與銀行透過安全通道交換私鑰，確保模型參數一致
- C將原始資料壓縮並同時加密，以減少加密後資料量與運算時間
- D資料在加密狀態下仍可進行數值運算，模型訓練可於未解密資料上完成
看正解與逐選項詳解
正解:D
正確答案:(D)
【正解解析】
同態加密(Homomorphic Encryption)的關鍵特性:資料加密後,仍可直接在密文上進行加法、乘法等數值運算,運算結果解密後與在明文上運算的結果一致。應用到跨機構聯合建模:各參與銀行送出加密資料,模型訓練全程在未解密的資料上完成,運算方自始至終接觸不到明文,交易資料在傳輸與運算過程中都不會外洩,正是題目要求的保護方式。
【為何其他選項錯了?】
- (A):以隨機雜訊干擾輸出、確保統計結果不洩漏個資的是差分隱私(Differential Privacy),不是同態加密。
- (B):私鑰不應透過通道交換,此敘述本身違反金鑰管理原則;同態加密的重點是密文可運算,與交換私鑰無關。
- (C):同態加密通常導致密文體積膨脹、運算開銷大增,「壓縮資料量、減少運算時間」與其實際特性相反。
提示:同態加密的辨識點是「未解密資料上完成運算」;出現「雜訊擾動統計輸出」則對應差分隱私。
某跨銀行風控平台希望整合多家銀行的用戶行為資料，用於訓練信用風險預測模型。由於競爭與法規限制，各銀行僅願意提供加密後資料，且資料在任何時間不得被平台解密。同時，平台需建立安全通訊協議以確保資料在傳輸過程未被竄改或重放。下列哪一組技術最能完整對應上述需求？
- A對稱加密（Symmetric Encryption）＋ 單向雜湊（Hash Function）＋非對稱加密（Asymmetric Encryption）＋ 差分隱私（Differential Privacy）
- B同態加密（Homomorphic Encryption）＋ 非對稱加密（Asymmetric Encryption）＋ 單向雜湊（ One-way Hash Function）＋ 對稱加密（Symmetric Encryption）
- C差分隱私（Differential Privacy）＋ 對稱加密（Symmetric Encryption）＋ 同態加密（Homomorphic Encryption）＋ 數位簽章（Digital Signature）
- D同態加密（Homomorphic Encryption）＋ 安全多方計算（Secure Multi-party Computation, MPC）＋ 雜湊函數（Hash Function）＋ 對稱加密（Symmetric Encryption）
看正解與逐選項詳解
正解:B
正確答案:(B)
【正解解析】
把題目需求逐一對應:1) 資料加密後平台不得解密、仍要能運算訓練→同態加密(密文上運算);2) 跨機構安全交換金鑰與身分驗證→非對稱加密;3) 確保傳輸過程未被竄改、驗證資料完整性→單向雜湊函數;4) 大量資料傳輸時的加密效率→對稱加密。選項 (B) 的四項組合恰好完整覆蓋「密文運算+安全通訊協議」的全部需求。
【為何其他選項錯了?】
- (A):缺少同態加密,平台無法在不解密的情況下以資料訓練模型;差分隱私是對統計輸出加入雜訊擾動,不是加密技術,無法滿足「資料在任何時間不得被解密」的前提。
- (C):包含差分隱私同樣不符合題目需求;且組合中缺少獨立的雜湊函數與非對稱加密配置,難以完整支撐防竄改與金鑰交換需求。
- (D):同態加密與安全多方計算(MPC)功能高度重疊,且缺少非對稱加密,金鑰分發與身分驗證機制不足,通訊協議不完整。
提示:密文運算對應同態加密,金鑰交換對應非對稱加密,完整性驗證對應雜湊函數,大量傳輸對應對稱加密。