第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーにおける準同型暗号によるデータ・プライバシーの保護

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暗号化された状態で機密データの価値を抽出

金融機関 (FI) は、データを共有することで、顧客の体験を向上させ、リスク管理に対応できるというというメリットを得られます。しかし、データ管理やプライバシー規制を遵守することも必要です。金融機関は、機密性の高い顧客情報と重要な知的財産 (IP) の両方を保護するために、データの安全性を確保する必要があります。暗号化と復号化を含むライフサイクル全体でデータを保護することは、複雑で演算負荷の高いタスクとなる可能性があるため、これにより潜在的な課題が生じることがあります。

金融セクターの銀行や保険会社などの企業は、近年、これらの課題に対処するために準同型暗号 (HE) の採用を開始しています。準同型暗号を使用すると、金融機関は暗号化されたデータを復号化せずに計算を行うことができます。このテクノロジーにより、金融機関は機密情報を漏らすことなくデータを共有し、システム全体のパフォーマンスを高速化できます。また、この機能により、これらの機関は、プライバシーを損なうことなく、新しい人工知能 (AI) やハイブリッド・クラウド・テクノロジーを使用して機密データセットで共同作業を行うことができます。

金融機関が準同型暗号を使用してデータからより多くの情報を取得できるようにするため、インテルは業界全体の準同型暗号の導入を支援する包括的なアプローチを採用しています。インテルは、ハードウェア対応のアクセラレーション、ソフトウェア・ツールキット、主要パートナーとのエコシステムの最適化を通じて、企業の準同型暗号の導入を支援しています。インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション 512 (インテル® AVX-512)、インテル® ソフトウェア・ガード・エクステンションズ (インテル® SGX) など、高性能なインテル® プラットフォームに搭載されたインテルの内蔵アクセラレーターのポートフォリオにより、有名金融機関は今日、準同型暗号から得られるメリットを実感しています。

金融サービスへの準同型暗号の導入

準同型暗号は、機密性を保持しながらデータ上の計算とコラボレーションを可能にする暗号技術です。過去 10 年間のコンピューティングの進歩により、準同型暗号がより広く採用されるための準備が整いました。準同型暗号は現在、その全体的なパフォーマンスがさまざまな使用シナリオにすでに対応しているという転換点にあります。特に、データのプライバシーと機密性を保護することが最重要事項である金融など、規制の厳しい業界の企業は大きなメリットを得ることができます。

犯罪対策とリスク管理

準同型暗号は、機密性を保持しながらデータ上の計算とコラボレーションを可能にする暗号技術です。準同型暗号におけるコンピューティングの進歩は、金融機関が詐欺行為などの長年の課題に対処するのに役立ちます。金融機関は、犯罪行為の資金調達を阻止または発見するよう設計された複雑な法律やプログラムに従う必要があります。しかし、コンプライアンスにはコストがかかり、規制による犯罪防止の成果はまちまちです。金融機関が使用する従来のハードウェアは、多くの場合、ビジネスユニット全体で脅威に対抗するための拡張機能を備えていません。

また、準同型暗号は金融機関がリスク評価などの分野でより深いインサイトを得るのに役立ちます。2008年の米国の住宅危機の後、世界の規制当局は、金融機関に住宅投資に関する評価とリスクの計算を義務付ける新たなコンプライアンス対策を打ち出しました。準同型暗号を利用することで、データのプライバシーを守りながら、リスク管理分析が実行される速度を大幅に向上させることができます。

インテルは金融機関と密接に連携し、金融機関が準同型暗号を統合し、さまざまな方法でメリットを得られるように支援しています。以下のセクションでは 2 つの例を紹介します。

インテルの最新の Xeon® プラットフォームで達成されたパフォーマンスの向上は、特にデータ分析やインサイトの改善、金融犯罪対策などの分野における製品イノベーションにおいて、準同型暗号をより広く採用するための取り組みをサポートします。

Nikolai Larbalestier、Senior Vice President、Enterprise Architecture、NASDAQ

NASDAQ: 検出技術による不正行為の防止

ニューヨーク市に拠点を置く米国の証券取引所 Nasdaq は、第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーの暗号化アクセラレーション命令を利用し、準同型暗号アプリケーションの計算を高速化しています。Nasdaq は準同型暗号を使用して、大規模なデータセットでの AI と機械学習 (ML) の活用を可能にしています。証券取引所は、マネー・ロンダリングや詐欺などの金融犯罪を検出すると同時に、データ・プライバシー規制にも準拠するテクノロジー・ソリューションを強化するために、準同型暗号を使用した試みを行っています。

第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、準同型暗号を広く適用するための企業の取り組みをサポートします。データそのものを公開することなく専有データを引き出すことで、潜在的な金融犯罪を分析・特定する独自のデータセットを統合するためのより強力な集団的取り組みが可能になります。

WeBank: 連邦学習の加速

中国初のデジタルバンクである WeBank は、零細企業、中小企業、一般市民により便利な金融サービスを提供するよう努めています。WeBank は、連合学習の積極的な探究者であり参加者です。連合学習とは、一連のクライアント・コンピューターが共同でローカルデータのモデルをトレーニングする機械学習の一種です。生データを共有することなく、すべて中央のサーバーでオーケストレーションされます。1金融業界の企業は、連合学習を応用して、AI ベースのリスク管理モデルによって信用リスクを管理し、不良債権率を低減することができます。このテクニックには豊富なデータソースが必要です。

WeBank は、連合学習ソリューション構築の利便性と効率性を向上させるために、Federated AI Technology Enabler (FATE) と呼ばれる産業用オープンソース・フレームワークをリリースし、連合学習を先導しています。WeBank はインテルと提携して、インテル® AVX-512 命令セットを統合した第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーで構築された FATE ベースのソリューションで準同型暗号を高速化し、会社全体の業務効率を最大 4.7 倍まで向上させました。2

準同型暗号向けインテル® プラットフォーム

インテルは、準同型暗号を用いた計算向けのソフトウェア / ハードウェア・プラットフォーム構築の最前線にいます。第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、準同型暗号などの重いワークロード全体で最適化されたパフォーマンスを提供できるアクセラレーターを内蔵しています。これらの内蔵アクセラレーターは、準同型暗号やその他のさまざまなワークロードやユースケースのパフォーマンス要件を満たすために、CPU コアやディスクリート・アクセラレーター・ハードウェアを追加する必要がないことを意味します。

準同型暗号向けインテル® ソフトウェアの最適化

準同型暗号向けのインテル® プラットフォームは、新しいコンポーネントが利用可能になった際に組込みまたは更新が可能なモジュラー設計となっています。

高速化された数学ライブラリーのレイヤーには、オープンソースのインテル® Homomorphic Encryption Acceleration Library (インテル® HEXL) が含まれています。これは、数学演算の CPU ベースのアクセラレーションを実装し、ネイティブの C++ 実装と比較して計算を最大 7.2 倍高速化できます。3 このレイヤーの上には、HElib、Microsoft SEAL、PALISADE など、アクセラレーションにインテル® HEXL を使用する準同型暗号ライブラリーがあります。

インテル® Homomorphic Encryption Toolkit (インテル® HE Toolkit) は、新しい準同型暗号のユーザーがインテル® プラットフォームで準同型暗号の評価と導入を簡単に開始できるように設計されています。インテル® HEXL と同様に、インテル® HE Toolkit は、最新のインテル® AVX-512 命令を利用して、共有データセットの暗号化を高速化します。また、インテル® HE Toolkit は、準同型暗号ライブラリーを使用して数学演算を実装する方法について、多数のカーネルのサンプルを提供します。

大規模なパートナー・エコシステムからのサポート

インテルは、最大のクラウド・サービス・プロバイダー (CSP) や、SAP、VMware などのさまざまな商用ソフトウェア・ベンダーと協力して、顧客固有のユースケースに合わせた準同型暗号ソリューションの最適化を進めています。さらに、インテルは、Linux Foundation や FINOS などのオープンソース・コミュニティーに積極的に参加し、準同型暗号におけるオープンソースのイノベーションを支援し続けています。これらの取り組みにより、金融機関のパフォーマンスを加速させ、ビジネス価値を実現するまでの時間を短縮するのに役立つ幅広いソリューションが生まれました。

データを守りながら活用する機会を増やす

インテルは、準同型暗号を用いた計算向けのソフトウェア / ハードウェア・プラットフォーム構築の最前線にいます。これらの進歩は、金融サービス業界がプライバシーを損なうことなく、豊富なデータを活用するのに役立っています。この機能は、より迅速なビジネスインサイト、より迅速な不正検出、そして顧客体験を向上させる新しい製品やサービスの実現につながります。

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