醫(yī)療健康行業(yè)已然邁入AI時(shí)代，而數(shù)據(jù)正是驅(qū)動(dòng)這一時(shí)代醫(yī)療創(chuàng)新的核心要素。

一方面，信息化、數(shù)字化的興起使得醫(yī)療健康數(shù)據(jù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)；但另一方面，我國(guó)醫(yī)療健康數(shù)據(jù)應(yīng)用效率較低、價(jià)值挖掘不夠等問(wèn)題仍舊突出。

醫(yī)療健康數(shù)據(jù)應(yīng)用困境的背后，除了有數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)尚未建立、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊等因素外，還有機(jī)構(gòu)因數(shù)據(jù)隱私保護(hù)而產(chǎn)生的顧慮和因此引發(fā)的不敢用態(tài)度。

但，從疾病預(yù)測(cè)到創(chuàng)新藥械研發(fā)，從個(gè)性化治療到全周期健康管理，高質(zhì)量醫(yī)療數(shù)據(jù)的應(yīng)用對(duì)醫(yī)療行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展均至關(guān)重要。因此，如何在保障安全的前提下實(shí)現(xiàn)醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的高效應(yīng)用成為行業(yè)的主要發(fā)展方向。

經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展，行業(yè)已形成了相關(guān)解決方案。但它們均存在一定不足。例如，加密傳輸與存儲(chǔ)僅能保障數(shù)據(jù)在靜態(tài)或流轉(zhuǎn)狀態(tài)下的安全，一旦進(jìn)入計(jì)算環(huán)節(jié)則需解密，從而加大了隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。匿名化處理雖隱去了患者姓名、身份證號(hào)等個(gè)人標(biāo)識(shí)信息，但仍可通過(guò)疾病史等輔助信息反推個(gè)體身份。機(jī)密計(jì)算雖能依靠可信執(zhí)行環(huán)境將計(jì)算過(guò)程限定在安全區(qū)域內(nèi)，但其安全前提是芯片和軟件沒(méi)有漏洞。過(guò)去幾年也有不少機(jī)密計(jì)算環(huán)境的攻擊案例，導(dǎo)致高價(jià)值數(shù)據(jù)持有者對(duì)云上的機(jī)密計(jì)算環(huán)境存疑。

那么，真的沒(méi)有一種既能完全保證數(shù)據(jù)安全，又能使數(shù)據(jù)價(jià)值充分發(fā)揮應(yīng)用的技術(shù)嗎？答案是否定的。而這項(xiàng)技術(shù)便是全同態(tài)加密（FHE）技術(shù)。

01

全同態(tài)加密技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”

與其他技術(shù)不同，全同態(tài)加密技術(shù)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸、分析、計(jì)算過(guò)程中的完全加密，且支持對(duì)密文數(shù)據(jù)進(jìn)行直接計(jì)算，計(jì)算結(jié)果也與明文計(jì)算結(jié)果完全一致，因此能在保障數(shù)據(jù)絕對(duì)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”。

正因如此，各行各業(yè)對(duì)全同態(tài)加密技術(shù)的應(yīng)用期望值極高，且全球已有諸多科技巨頭爭(zhēng)相布局。例如，微軟推出 SEAL 加密庫(kù)，將全同態(tài)加密技術(shù)應(yīng)用于 Password Monitor 功能，在加密狀態(tài)下監(jiān)控用戶密碼是否泄露；蘋果將其應(yīng)用于私人信息檢索（PIR）和私人最近鄰搜索（PNNS），實(shí)現(xiàn)了用戶在蘋果生態(tài)內(nèi)的隱私保護(hù)；IBM 則在金融、醫(yī)療領(lǐng)域探索全同態(tài)加密的應(yīng)用場(chǎng)景。值得關(guān)注的是，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）已正式啟動(dòng)全同態(tài)加密（FHE）算法的標(biāo)準(zhǔn)化工作，為全球技術(shù)規(guī)范化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。國(guó)外全同態(tài)加密技術(shù)如火如荼開展的同時(shí)，國(guó)內(nèi)亦有相關(guān)企業(yè)投身其中。密流智能科技（深圳）有限公司（下文簡(jiǎn)稱密流智能）便是其中之一。

憑借在全同態(tài)加密領(lǐng)域的技術(shù)積累，密流智能的FHE解決方案已在多行業(yè)落地實(shí)踐，形成多個(gè)標(biāo)桿案例：在金融領(lǐng)域，密流智能與交通銀行遼寧分行達(dá)成深度合作，聯(lián)合打造企業(yè)貸款信用密文評(píng)估項(xiàng)目，通過(guò)全同態(tài)加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信用數(shù)據(jù)的“可用不可見”評(píng)估，既保障了企業(yè)數(shù)據(jù)隱私安全，又提升了貸款審批的效率和精準(zhǔn)度，該項(xiàng)目也成功納入遼寧省金融科技創(chuàng)新監(jiān)管工具（央行金融監(jiān)管沙盒）的創(chuàng)新應(yīng)用，獲得監(jiān)管層面的認(rèn)可；與此同時(shí)，在政務(wù)、通信等領(lǐng)域，相關(guān)合作也在穩(wěn)步推進(jìn)中。

密流智能是國(guó)內(nèi)專注于全同態(tài)加密（FHE）技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)商。為實(shí)現(xiàn)全同態(tài)加密技術(shù)的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，密流智能深耕“底層算法 - 硬件加速 - 場(chǎng)景產(chǎn)品” 的全鏈路技術(shù)閉環(huán)，并據(jù)此構(gòu)建起了三大核心競(jìng)爭(zhēng)力。

首先，在算法層面，以創(chuàng)始人樊俊鋒博士發(fā)明的 BFV 算法為核心底座，密流智能構(gòu)建了融合 CKKS等多類全同態(tài)加密算法的技術(shù)矩陣，更具自主性、安全性與靈活性的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景的精準(zhǔn)適配。

其次，在硬件層面，通過(guò)自主研發(fā)適配全同態(tài)加密運(yùn)算的專用FPGA硬件加速卡，密流智能可將密文計(jì)算速度提升100 倍以上，顯著降低實(shí)時(shí)場(chǎng)景的延遲問(wèn)題。這一能力讓密流的產(chǎn)品能夠擺脫 “實(shí)驗(yàn)室局限”，真正適配醫(yī)療實(shí)時(shí)診斷等對(duì)性能要求嚴(yán)苛的實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景，進(jìn)而加速產(chǎn)品的商業(yè)化落地。

再次，在產(chǎn)品層面，密流智能拒絕“通用型產(chǎn)品”的泛化定位，聚焦核心需求打造了針對(duì)性解決多行業(yè)痛點(diǎn)的場(chǎng)景化方案。下文，我們將對(duì)密流智能的醫(yī)療健康相關(guān)解決方案進(jìn)行具體解析。

02

瞄準(zhǔn)3大應(yīng)用場(chǎng)景，構(gòu)建全鏈路解決方案

從軟件框架到硬件加速，基于全同態(tài)加密技術(shù)，現(xiàn)階段密流智能瞄準(zhǔn)三大醫(yī)療健康應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建了完整的解決方案。

首先是針對(duì)醫(yī)療AI模型安全應(yīng)用的密文推理解決方案。通常情況下，診療過(guò)程中所產(chǎn)生的影像、基因檢測(cè)等檢查檢驗(yàn)數(shù)據(jù)需傳輸至AI模型后，經(jīng)模型推理后方能得到診療結(jié)果和意見，實(shí)現(xiàn)AI輔助診斷。這一過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)患者隱私泄露問(wèn)題。但在全同態(tài)加密技術(shù)的支持下，院方只需向AI模型傳輸加密狀態(tài)下的數(shù)據(jù)即可讓AI模型完成計(jì)算推理，保障數(shù)據(jù)不外泄的同時(shí)也確保了計(jì)算結(jié)果。

其次是針對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)共享合規(guī)的解決方案。在以往，醫(yī)療健康數(shù)據(jù)在跨機(jī)構(gòu)、跨行業(yè)共享時(shí)，仍面臨數(shù)據(jù)泄露、第三方機(jī)構(gòu)非法存儲(chǔ)、使用等問(wèn)題，而全同態(tài)加密技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“明文不出庫(kù)、按需加密計(jì)算、數(shù)據(jù)可用可計(jì)量”，從而可保障數(shù)據(jù)跨界共享中的資產(chǎn)安全與合規(guī)使用。

最后是針對(duì)可穿戴設(shè)備個(gè)人隱私保護(hù)的應(yīng)用方案。可穿戴設(shè)備通過(guò)實(shí)時(shí)采集大量用戶個(gè)人體征健康數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)健康管理、健康預(yù)警等功能。但這一過(guò)程可能會(huì)暴露用戶個(gè)人隱私信息。全同態(tài)加密技術(shù)可支持用戶對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)進(jìn)行自定義加密，確保設(shè)備廠商從數(shù)據(jù)采集到使用環(huán)節(jié)均無(wú)法獲取明文數(shù)據(jù)，且分析結(jié)果智能由用戶解密，從而充分保護(hù)了用戶的個(gè)人隱私安全。

此外，值得一提的是，密流智能基于全同態(tài)加密技術(shù)的行業(yè)解決方案還具有三大核心優(yōu)勢(shì)：其一是密流智能開發(fā)了全流程自動(dòng)化智能編譯器。AI工程師無(wú)需懂密碼學(xué)，只需一行命令，編譯器就能自動(dòng)分析模型結(jié)構(gòu)、替換算子、搜索最優(yōu)的密文刷新策略，生成最高效的密文計(jì)算圖。這無(wú)疑較大地降低了企業(yè)的開發(fā)門檻。

其二是針對(duì)密文計(jì)算無(wú)法直接處理ReLU等非線性激活函數(shù)，使用多項(xiàng)式近似往往會(huì)導(dǎo)致模型精度大幅下降的問(wèn)題，密流智能應(yīng)用了單階段微調(diào)技術(shù)和混合計(jì)算策略，實(shí)現(xiàn)了極低的精度損失（僅為0.2-1.7%）。

其三是針對(duì)全同態(tài)加密計(jì)算效率較低，成本較高的問(wèn)題。除前文所提及的“格物”硬件加速卡外，密流智能還提出了廣義交錯(cuò)打包（GIP）方案，解決了高分辨率大圖卷積操作時(shí)產(chǎn)生的算力浪費(fèi)問(wèn)題，進(jìn)而大幅提升了并行計(jì)算效率。

至此，基于全同態(tài)加密技術(shù)，密流智能構(gòu)建了包含模型開發(fā)、密文共享、密文推理在內(nèi)的全鏈路解決方案。據(jù)樊俊鋒博士透露，目前，密流智能已與國(guó)內(nèi)某知名基因檢測(cè)團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)基因序列密文分析平臺(tái)。該平臺(tái)可在全程加密的前提下完成基因序列數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，既規(guī)避了基因隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)，又能充分挖掘基因數(shù)據(jù)價(jià)值，為遺傳病篩查、靶向藥研發(fā)等精準(zhǔn)醫(yī)療場(chǎng)景提供安全的數(shù)據(jù)支撐。此外，密流智能也在積極尋求與更多醫(yī)療健康企業(yè)的合作，歡迎有意愿的醫(yī)療健康相關(guān)企業(yè)加入，共同推動(dòng)全同態(tài)加密技術(shù)在醫(yī)療健康場(chǎng)景的落地應(yīng)用！

感興趣的企業(yè)可通過(guò)密流智能官網(wǎng)了解更多技術(shù)與產(chǎn)品詳情并體驗(yàn)其全同態(tài)加密（FHE）相關(guān)demo，如密文血細(xì)胞識(shí)別與檢測(cè)、密文遺傳病篩查和密文醫(yī)療診斷等，直觀感受技術(shù)在醫(yī)療場(chǎng)景的應(yīng)用效果。

在未來(lái)，一方面，密流智能將不斷攜手更多合作伙伴，持續(xù)深化全同態(tài)加密技術(shù)在醫(yī)療健康行業(yè)及其他行業(yè)的落地應(yīng)用；另一方面，密流智能也將持續(xù)開展算法優(yōu)化、硬件升級(jí)，降低行業(yè)使用門檻的同時(shí)也不斷尋求計(jì)算效率的提升。

可以預(yù)見的是，AI時(shí)代下的醫(yī)療健康行業(yè)，必然是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的未來(lái)。全同態(tài)加密技術(shù)的普及，必將提升醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率從而為疾病診斷、藥物研發(fā)、個(gè)性化醫(yī)療帶來(lái)革命性變化并最終惠及每一個(gè)人。

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