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《楊聰榮專欄》隱私保護在AI發展中的挑戰與突破

圖片來源:中央社

AI近年來快速普及,尤其是大型語言模型已經成為許多產業的重要工具。不過,這些模型的運作需要處理海量資料,隱私風險也隨之增加。像是敏感資訊外洩、模型反推攻擊(有人能從模型回推出原始資料)、或是對話被惡意植入錯誤訊息(session poisoning)等問題,都可能造成個人隱私被侵犯,甚至觸犯歐盟的《通用資料保護規則》(GDPR)。

過去人們主要靠加密技術來保護資料,但隨著 AI 的發展,專門針對 AI 的隱私保護方法也不斷進步。到了 2025 年,這個領域已經不再只是「單點防禦」,而是走向「全面風險管理」。Google 在今年發表的 VaultGemma 模型,更被視為隱私保護和 AI 效能兼顧的重要里程碑。

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AI 的隱私保護大致可以分為三個層次:資料層、模型層與系統層。每一層都有不同的挑戰與解決方法。首先在 資料層,最基本的方法是「數據清理」,也就是移除姓名、醫療紀錄等可識別的個人資訊。現在更進一步會用工具來自動標記敏感內容,降低被模型「記住」並重現的風險。

接著是差分隱私(Differential Privacy, DP),這是一種在資料中加入「噪音」(隨機干擾)的技術,好讓外界無法精準知道某筆資料是否存在。它提供數學上的隱私保障,雖然會影響準確度,但已經成為核心方法。

另一個重要方向是 聯邦學習(Federated Learning, FL),這種方式讓模型不用把資料集中到伺服器,而是在各個使用者的裝置上學習,只回傳模型更新。這對醫療、金融等對隱私要求極高的領域特別有用。

此外還有 同態加密(Homomorphic Encryption, HE),它的特點是能在「加密狀態下」直接進行計算,不需要解密。這讓資料在使用過程中也能保持隱私。當 HE 和可信執行環境(Trusted Execution Environment, TEE)結合時,就能建立完整的「保密計算」系統,進一步保障安全。

最後還有一些針對使用階段的防護,例如 偵測輸入或輸出中是否有敏感資訊洩露,或是讓模型「遺忘」某些知識,以降低惡意攻擊的風險。

來到 2025 年,隱私保護的發展有幾個重要的新動向。首先歐洲資料保護委員會在今年 4 月的報告中,提出要把風險評估制度化,並強調差分隱私和聯邦學習的應用。接著,在學術界的研究中,也逐漸強調將不同技術結合,例如差分隱私與同態加密並用,以減少模型「記憶化」造成的洩露風險。

最受矚目的突破是 Google 在 9 月推出的 VaultGemma 模型。這是一個擁有 10 億參數的開源大型語言模型,完全以差分隱私的方式從零訓練而成。這樣的設計確保模型不會記住或重現特定資料,達到了嚴格的隱私保證。雖然它的效能不如最新的非隱私模型,但已經能接近五年前的主流模型水準,證明「隱私與效能可以兼顧」。

同時其他新興方向像是去中心化模型(透過區塊鏈來分散訓練)、零知識機器學習(zkML),以及 多方安全計算(MPC),也正在逐步走向實際應用,特別是在 Web3 和金融科技領域。

隱私保護並不是沒有代價。像差分隱私會影響模型的準確度,而同態加密計算成本極高,導致效能下降。隨著 AI 被廣泛應用在「代理」或「助手」場景,新的隱私風險也持續出現,例如外部系統在互動中可能造成資料外洩。

未來研究重點會放在如何讓模型在保持隱私的同時,依然維持高效能,例如透過「模型壓縮」讓隱私模型能跑在手機或筆電上。跨領域的監管與標準化(例如 AI 審計工具、隱私合規制度),也會成為推動這個領域成熟的關鍵。

整體來說,AI 隱私保護已經從「防禦性」逐漸轉向「適應性」,也就是不只是防堵風險,而是設計出能夠在各種情境中持續保護使用者的解決方案。像 VaultGemma 這樣的創新,已經證明高品質的 AI 和強大的隱私保障並不是互相排斥的。未來我們可以期待 AI 在維持便利與智慧的同時,也能守護好每一個人的隱私,邁向更值得信任的智慧時代。

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