ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາການແກ້ໄຂຄວາມປອດໄພດ້ວຍຊິບນ້ອຍໆນີ້ສໍາລັບຕົວແບບ AI ທີ່ຫິວພະລັງງານທີ່ສະຫນອງການປ້ອງກັນການໂຈມຕີສອງຄັ້ງທົ່ວໄປ.
ແອັບຕິດຕາມສຸຂະພາບ ສາມາດຊ່ວຍຄົນໃນການຈັດການພະຍາດຊໍາເຮື້ອ ຫຼືຕິດຕາມເປົ້າໝາຍການອອກກຳລັງກາຍ, ໂດຍການນຳໃຊ້ບໍ່ມີຫຍັງນອກເໜືອໄປຈາກສະມາດໂຟນ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ແອັບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຊ້າ ແລະ ບໍ່ມີພະລັງງານເນື່ອງຈາກຮູບແບບການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງທີ່ໃຫ້ພະລັງງານພວກມັນຕ້ອງຖືກປິດລະຫວ່າງສະມາດໂຟນ ແລະ ເຊີບເວີຄວາມຈຳກາງ.
ວິສະວະກອນມັກຈະເລັ່ງສິ່ງຕ່າງໆໂດຍໃຊ້ຮາດແວທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຍ້າຍຂໍ້ມູນຫຼາຍໄປແລະມາ. ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງເລັ່ງການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປັບປຸງການຄິດໄລ່, ພວກມັນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຜູ້ໂຈມຕີທີ່ສາມາດລັກຂໍ້ມູນລັບ.
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນແອນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກ MIT ແລະ MIT-IBM Watson AI Lab ໄດ້ສ້າງເຄື່ອງເລັ່ງການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ທົນທານຕໍ່ການໂຈມຕີສອງປະເພດທົ່ວໄປທີ່ສຸດ. ຊິບຂອງພວກມັນສາມາດຮັກສາບັນທຶກສຸຂະພາບຂອງຜູ້ໃຊ້, ຂໍ້ມູນທາງດ້ານການເງິນ, ຫຼືຂໍ້ມູນລະອຽດອ່ອນອື່ນໆເປັນສ່ວນຕົວ ໃນຂະນະທີ່ຍັງເປີດໃຊ້ຕົວແບບ AI ຂະໜາດໃຫຍ່ເພື່ອເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນອຸປະກອນຕ່າງໆ.
ທີມງານໄດ້ພັດທະນາການເພີ່ມປະສິດທິພາບຫຼາຍຢ່າງທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມປອດໄພທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນຂະນະທີ່ພຽງແຕ່ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນຊ້າລົງເລັກນ້ອຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄວາມປອດໄພເພີ່ມເຕີມບໍ່ໄດ້ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄອມພິວເຕີ້. ເຄື່ອງເລັ່ງການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກນີ້ສາມາດເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ AI ເຊັ່ນ: augmented ແລະ virtual reality ຫຼືການຂັບລົດອັດຕະໂນມັດ.
ໃນຂະນະທີ່ການປະຕິບັດຊິບຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນມີລາຄາແພງກວ່າແລະປະຫຍັດພະລັງງານຫນ້ອຍລົງ, ບາງຄັ້ງມັນກໍ່ເປັນລາຄາທີ່ຄຸ້ມຄ່າທີ່ຈະຈ່າຍຄ່າຄວາມປອດໄພ, ຜູ້ຂຽນນໍາຫນ້າ Maitreyi Ashok, ນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາວິສະວະກໍາໄຟຟ້າແລະວິທະຍາສາດຄອມພິວເຕີ (EECS) ທີ່ MIT ກ່າວ.
“ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະອອກແບບທີ່ມີຄວາມປອດໄພໃນຈິດໃຈຈາກພື້ນຖານເຖິງ. ຖ້າທ່ານກໍາລັງພະຍາຍາມເພີ່ມຄວາມປອດໄພຫນ້ອຍທີ່ສຸດຫຼັງຈາກລະບົບໄດ້ຖືກອອກແບບ, ມັນມີລາຄາແພງຫຼາຍ. ພວກເຮົາສາມາດດຸ່ນດ່ຽງການຄ້າເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໄລຍະການອອກແບບ, "Ashok ເວົ້າ.
ຜູ້ຂຽນຮ່ວມຂອງນາງປະກອບມີ Saurav Maji, ນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາຂອງ EECS; Xin Zhang ແລະ John Cohn ຂອງ MIT-IBM Watson AI Lab; ແລະຜູ້ຂຽນອາວຸໂສ Anantha Chandrakasan, ຫົວຫນ້າການປະດິດສ້າງແລະຍຸດທະສາດຂອງ MIT, ຄະນະບໍດີຂອງໂຮງຮຽນວິສະວະກໍາ, ແລະອາຈານ Vannevar Bush ຂອງ EECS. ການຄົ້ນຄວ້າຈະຖືກນໍາສະເຫນີຢູ່ໃນກອງປະຊຸມວົງຈອນປະສົມປະສານ IEEE Custom.
ຄວາມອ່ອນໄຫວດ້ານຂ້າງ
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ແນເປົ້າໝາຍໃສ່ເຄື່ອງເລັ່ງການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ເອີ້ນວ່າ ຄອມພິວເຕີໃນໜ່ວຍຄວາມຈຳແບບດິຈິຕອລ. ຊິບ IMC ດິຈິຕອລປະຕິບັດການຄໍານວນພາຍໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງອຸປະກອນ, ບ່ອນທີ່ຊິ້ນສ່ວນຂອງຮູບແບບການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກຖືກເກັບໄວ້ຫຼັງຈາກຖືກຍ້າຍຈາກເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍກາງ.
ຮູບແບບທັງຫມົດແມ່ນໃຫຍ່ເກີນໄປທີ່ຈະເກັບຮັກສາໃນອຸປະກອນ, ແຕ່ໂດຍການແຍກມັນອອກເປັນຕ່ອນແລະນໍາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຊິບ IMC ຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງຖືກຍ້າຍອອກໄປ.
ແຕ່ຊິບ IMC ສາມາດມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບແຮກເກີ. ໃນການໂຈມຕີທາງຂ້າງ, ແຮກເກີຕິດຕາມການໃຊ້ພະລັງງານຂອງຊິບແລະໃຊ້ເຕັກນິກສະຖິຕິເພື່ອປີ້ນກັບຂໍ້ມູນວິສະວະກອນໃນຂະນະທີ່ຊິບຄອມພິວເຕີ້ຄິດໄລ່. ໃນການໂຈມຕີທາງລົດເມ, ແຮກເກີສາມາດລັກເອົາຕົວແບບ ແລະຊຸດຂໍ້ມູນໄດ້ໂດຍການສຳຫຼວດການສື່ສານລະຫວ່າງເຄື່ອງເລັ່ງ ແລະໜ່ວຍຄວາມຈຳນອກຊິບ.
ດິຈິຕອລ IMC ເລັ່ງການຄິດໄລ່ໂດຍການປະຕິບັດຫຼາຍລ້ານຄັ້ງໃນເວລາດຽວກັນ, ແຕ່ຄວາມຊັບຊ້ອນນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຄັ່ງຄັດໃນການປ້ອງກັນການໂຈມຕີໂດຍໃຊ້ມາດຕະການຄວາມປອດໄພແບບດັ້ງເດີມ, Ashok ເວົ້າ.
ນາງແລະຜູ້ຮ່ວມມືຂອງນາງໄດ້ໃຊ້ວິທີການສາມດ້ານເພື່ອສະກັດກັ້ນການໂຈມຕີທາງຂ້າງແລະລົດເມ.
ທໍາອິດ, ພວກເຂົາເຈົ້າໃຊ້ມາດຕະການຄວາມປອດໄພທີ່ຂໍ້ມູນໃນ IMC ຖືກແຍກອອກເປັນຕ່ອນສຸ່ມ. ຕົວຢ່າງ, ສູນເລັກນ້ອຍອາດຈະຖືກແບ່ງອອກເປັນສາມບິດທີ່ຍັງເທົ່າກັບສູນຫຼັງຈາກການດໍາເນີນງານຕາມເຫດຜົນ. IMC ບໍ່ເຄີຍຄິດໄລ່ທຸກຊິ້ນສ່ວນໃນການດໍາເນີນງານດຽວກັນ, ດັ່ງນັ້ນການໂຈມຕີທາງຂ້າງບໍ່ສາມາດສ້າງຂໍ້ມູນທີ່ແທ້ຈິງຄືນໃຫມ່ໄດ້.
ແຕ່ເພື່ອໃຫ້ເຕັກນິກນີ້ເຮັດວຽກ, ບິດສຸ່ມຕ້ອງຖືກເພີ່ມເພື່ອແບ່ງປັນຂໍ້ມູນ. ເນື່ອງຈາກວ່າ IMC ດິຈິຕອນປະຕິບັດການດໍາເນີນການຫຼາຍລ້ານຄັ້ງໃນເວລາດຽວກັນ, ການສ້າງບິດແບບສຸ່ມຈໍານວນຫຼາຍຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບຄອມພິວເຕີ້ຫຼາຍເກີນໄປ. ສໍາລັບຊິບຂອງພວກເຂົາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນວິທີທີ່ຈະເຮັດການຄໍານວນງ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການແບ່ງປັນຂໍ້ມູນທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນຂະນະທີ່ກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການຂອງບິດແບບສຸ່ມ.
ອັນທີສອງ, ພວກເຂົາປ້ອງກັນການໂຈມຕີທາງລົດເມໂດຍໃຊ້ລະຫັດລັບທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາທີ່ເຂົ້າລະຫັດຕົວແບບທີ່ເກັບໄວ້ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ off-chip. cipher ນ້ຳໜັກເບົານີ້ຕ້ອງການຄຳນວນງ່າຍໆເທົ່ານັ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາພຽງແຕ່ຖອດລະຫັດຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວແບບທີ່ເກັບໄວ້ໃນຊິບໃນເວລາທີ່ຈໍາເປັນ.
ອັນທີສາມ, ເພື່ອປັບປຸງຄວາມປອດໄພ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສ້າງລະຫັດທີ່ຖອດລະຫັດລະຫັດລັບໂດຍກົງໃສ່ຊິບ, ແທນທີ່ຈະຍ້າຍມັນໄປກັບຕົວແບບ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສ້າງກຸນແຈທີ່ເປັນເອກະລັກນີ້ຈາກການປ່ຽນແປງແບບສຸ່ມໃນຊິບທີ່ຖືກນໍາສະເຫນີໃນລະຫວ່າງການຜະລິດ, ໂດຍໃຊ້ສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າຫນ້າທີ່ unclonable ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.
“ບາງທີສາຍໜຶ່ງອາດຈະໜາກວ່າອີກສາຍໜຶ່ງ. ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອເອົາສູນ ແລະອັນໃດອັນໜຶ່ງອອກຈາກວົງຈອນ. ສໍາລັບທຸກໆຊິບ, ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບລະຫັດແບບສຸ່ມທີ່ຄວນຈະສອດຄ່ອງເພາະວ່າຄຸນສົມບັດແບບສຸ່ມເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ຄວນປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໄລຍະເວລາ, "Ashok ອະທິບາຍ.
ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ເຊັລຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຢູ່ໃນຊິບ, ນໍາໃຊ້ຄວາມບໍ່ສົມບູນແບບໃນຈຸລັງເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອສ້າງລະຫັດ. ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄິດໄລ່ຫນ້ອຍກ່ວາການສ້າງລະຫັດຈາກ scratch.
"ຍ້ອນວ່າຄວາມປອດໄພໄດ້ກາຍເປັນບັນຫາທີ່ສໍາຄັນໃນການອອກແບບອຸປະກອນຂອບ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງພັດທະນາລະບົບທີ່ສົມບູນໂດຍສຸມໃສ່ການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພ. ວຽກງານນີ້ເນັ້ນໃສ່ຄວາມປອດໄພສໍາລັບການເຮັດວຽກຂອງການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກ ແລະອະທິບາຍໂປເຊດເຊີດິຈິຕອນທີ່ໃຊ້ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕັດຂ້າມ. ມັນລວມເອົາການເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດລະຫວ່າງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແລະໂປເຊດເຊີ, ວິທີການປ້ອງກັນການໂຈມຕີທາງຂ້າງໂດຍໃຊ້ການສຸ່ມ, ແລະການຂຸດຄົ້ນການປ່ຽນແປງເພື່ອສ້າງລະຫັດທີ່ເປັນເອກະລັກ. ການອອກແບບດັ່ງກ່າວຈະມີຄວາມສໍາຄັນໃນອຸປະກອນມືຖືໃນອະນາຄົດ,” Chandrakasan ເວົ້າ.
ການທົດສອບຄວາມປອດໄພ
ເພື່ອທົດສອບຊິບຂອງພວກເຂົາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປະຕິບັດບົດບາດຂອງແຮກເກີແລະພະຍາຍາມລັກຂໍ້ມູນລັບໂດຍໃຊ້ຊ່ອງທາງຂ້າງແລະການໂຈມຕີທາງລົດເມ.
ເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກພະຍາຍາມຫຼາຍລ້ານຄັ້ງ, ເຂົາເຈົ້າກໍ່ບໍ່ສາມາດສ້າງຂໍ້ມູນທີ່ແທ້ຈິງ ຫຼື ແຍກສ່ວນຕ່າງໆຂອງຕົວແບບ ຫຼືຊຸດຂໍ້ມູນໄດ້. cipher ຍັງ unbreakable. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມັນໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ປະມານ 5,000 ຕົວຢ່າງເພື່ອລັກຂໍ້ມູນຈາກຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ປ້ອງກັນ.
ການເພີ່ມຄວາມປອດໄພໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງເຄື່ອງເລັ່ງ, ແລະມັນຍັງຕ້ອງການພື້ນທີ່ຊິບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ການຜະລິດລາຄາແພງກວ່າ.
ທີມງານກໍາລັງວາງແຜນທີ່ຈະຄົ້ນຫາວິທີການທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະຂະຫນາດຂອງຊິບຂອງພວກເຂົາໃນອະນາຄົດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການປະຕິບັດໃນລະດັບ.
“ເມື່ອມັນແພງເກີນໄປ, ມັນກາຍເປັນເລື່ອງຍາກກວ່າທີ່ຈະໃຫ້ບາງຄົນເຊື່ອວ່າຄວາມປອດໄພແມ່ນສໍາຄັນ. ວຽກງານໃນອະນາຄົດສາມາດຄົ້ນຫາການຊື້ຂາຍເຫຼົ່ານີ້. ບາງທີພວກເຮົາສາມາດເຮັດໃຫ້ມັນປອດໄພຫນ້ອຍລົງແຕ່ປະຕິບັດງ່າຍກວ່າແລະລາຄາຖືກກວ່າ, "Ashok ເວົ້າ.
ຂຽນໂດຍ Adam Zewe
