David Archer, CTO, Niobium Microsystems – 인터뷰 시리즈

Dr. Archer는 Niobium Microsystems의 CTO이자 Galois, Inc.의 Principal Scientist으로서 암호학 및 다자간 계산을 이끌고 있으며, 고객으로는 DARPA, NSA, IARPA, 및 국토안전부가 있습니다.

그는 복잡한 ASIC, 시스템 하드웨어, 소프트웨어 아키텍처, 보안 계산, 암호학 등에 대해 30년 이상의 연구 및 개발 경험을 가지고 있습니다.

Dr. Archer는 포틀랜드 주립 대학교에서 컴퓨터 과학 박사, 일리노이 주립 대학교 어바나-샴페인에서 전기 공학 석사 및 컴퓨터 공학 학사를 취득했습니다.

Niobium Microsystems는 제로 트러스트 컴퓨팅 솔루션의 선구자로, 산업에서 가장 빠른 호모모르픽 암호화(FHE) 하드웨어 가속기를 특징으로 합니다. 회사의 기술은 조직이 데이터를 완전히 암호화된 상태로 유지하면서 데이터의 가치를 활용할 수 있도록 ermög합니다. 이는 민감한 정보가 개인 정보를 유지하고 규제 준수를 지원하는 것을 의미합니다. FHE 성능을 이전에 없는 수준으로 높임으로써, Niobium Microsystems는 수학적으로 보장된 개인 정보를 갖춘 새로운 기계 학습 및 통계 분석 애플리케이션을 가능하게 합니다.

당신은 학술적이고 전문적인 경력을 가지고 있습니다. 암호학에 경력을 바치기로 한 결정적인 순간이나 영향이 있었나요?

저는 두 가지 다른 영향이 있었다고 말할 수 있습니다. 그 둘 다 읽을 가치가 있습니다: 개인 정보의 권리 by 워렌과 브랜디스, 그리고 투명한 사회 by 브린. 전자는 법이 침입적인 기술로부터 사람들을 보호해야 한다고 주장하며, 후자는 그 반대입니다. 침입적인 기술을 피할 수 없으며, 법이 그것을 사용하는 강력한 소수자로부터 우리를 보호하지 못한다는 것입니다. 사이버 범죄 산업, 데이터 집적자, 국가의 남용과 같은 상황에서 두 가지 관점 모두 비현실적으로 보입니다. 예를 들어, 비밀을 공개하지 않고 사실을 증명하거나, 민감한 데이터를 공유하지 않고 공유할 수 있는 현대적인 암호학은 실용적인 해결책에 중요한 역할을 합니다.

호모모르픽 암호화(FHE)에 익숙하지 않은 사람들을 위해, 그것이 무엇인지 설명하고, 데이터 개인 정보를 위해 왜 그것이 혁신적인 기술인지 설명해 주시겠습니까?

호모모르픽 암호화(FHE)는 암호화된 데이터에 대해 계산을 수행할 수 있는 암호 기술입니다. 상자 안의 내용물을 조작할 수 있는 상자를 상상해 보십시오. 상자 안의 내용물은 절대 열리지 않으며, 결과만을 열 수 있습니다. FHE를 사용하면 데이터가 저장, 전송, 계산되는 동안 암호화된 상태를 유지할 수 있습니다. 그것은 혁신적인 기술입니다. 데이터가泄露되거나 노출되지 않는다는 것을 수학적으로 보장합니다. 더 이상의 누출이나 노출이 없습니다.

FHE를 엔터프라이즈 AI 애플리케이션에서 실용적으로 만드는 데 가장 큰 도전은 무엇이며, Niobium은 어떻게 이러한 도전을 해결하고 있습니까?

과거에 FHE의 가장 큰 도전은 계산 효율성입니다. FHE 연산은 일반적인 계산보다 수천 배에서 수백만 배 느렸습니다. 그러나 Niobium에서 우리는 이를 직접 해결하여 FHE를 위한 목적에 맞춘 하드웨어 가속기를 개발했습니다. 전통적인 CPU 또는 그래픽스 또는 AI 아키텍처에서 유래된 하드웨어와는 달리, 우리의 디자인은 FHE의 계산 요구에 최적화되었습니다. 하드웨어-소프트웨어 통합 설계를 통해 우리는 FHE 성능을 실용적인 엔터프라이즈 사용으로 끌어올렸습니다. 이는 보안과 비즈니스 속도를 일치시킵니다.

방위 또는 금융과 같은 분야에서 FHE를 가장 많이 혜택받을 수 있는 실제 사용 사례는 무엇이라고 생각합니까?

우리는 이미 방위 및 금융 분야에서 명확한 수요를 보이고 있습니다. 여기서 데이터를 보호하는 것은 바람직한 것이 아니라, 임무에 필수적입니다. 중요한 전투 능력 중 하나는 자율 항공기(UAV)에서 멀티 스펙트럼 이미지 분석입니다. 이는 특정 화학적 신호를 풍경에서 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 관심 있는 특정 신호는 종종 민감합니다. 적이 UAV를 포획하면 그 신호를 추출하여 이를 피할 수 있습니다. 기상판 FHE는 항공기 포획 이벤트에서도 신호가 안전하게 유지되도록 보장합니다.

금융 분야에서 FHE는 변革적인 솔루션입니다. 개인 거래 전략을 보호하고 시장 공정성을 보장하는 개인 쿼리를 가능하게 합니다. 또한 기관은 민감한 거래 데이터나 고객 신원을 공개하지 않고 국경을 넘어 사기 탐지를 위해 협력할 수 있습니다. 이 협력적 접근 방식은 복잡한 기관 사기 계획, 국경을 넘는 거래 이상, 불법 활동과 같은 돈 세탁을 포함한 패턴을 발견하는 탐지 능력을 크게 향상시킵니다. 원시 데이터를 공유하지 않고 통찰력을 공유하는 것은 글로벌 금융 생태계에서 보안 및 규정 준수를 위한 필수입니다.

“제로 매스” 또는 개인 정보 보호 컴퓨팅에 대해 많이 논의하고 있습니다. 그것을 어떻게 정의하시며, Niobium의 기술 스택에서 어떤 역할을 하나요?

“제로 매스” 개인 정보 보호 컴퓨팅은 개발자와 사용자가 복잡한 암호학적 연산을 투명하게 만드는 것을 의미합니다. 즉, 암호학 박사 학위를 필요로 하지 않습니다. 이는 가치 있는 목표이지만, FHE 구현에는 실제로 전문 지식이 필요합니다. 따라서 Niobium은 하드웨어에만 중점을 두지 않습니다. 우리는 또한 기존 워크플로에 무중단으로 통합할 수 있는 소프트웨어 스택을 구축하고 있습니다. 우리는 또한 FHE 하드웨어와 소프트웨어가 사용자 지정 없이 상호 작용할 수 있는 크로스 플랫폼 API를 구축하기 위해 FHETCH라는 오픈 표준 컨소시엄의 창립 멤버입니다. 이러한 단계는 사용자가 자체적으로 암호학 전문가가 될 필요 없이 다음 세대의 기술을 利用할 수 있는 세계로 나아가는 데 중요합니다.

호모모르픽 암호화의 성능에서 가장 많은 약속을 가진 돌파구는 어디에서 오는 것으로 보입니까?

가장 많은 약속을 가진 돌파구는 FHE를 위한 하드웨어 가속에 있습니다. 전통적인 CPU와 GPU는 FHE가 요구하는 정교한 고정밀 산술에 적합하지 않습니다. Niobium에서 우리는 이러한 연산을 이전에 불가능했던 효율성으로 처리하도록 설계를 구축했습니다. 우리의 특수한 컴파일러 최적화와 결합하여, 우리는 몇 년 전에는 생각할 수 없었던 성능 개선을 보이고 있습니다.

일부 보안 접근 방식은 신뢰할 수 있는 실행 환경 또는 기밀 컴퓨팅을 사용합니다. FHE는 어떻게 비교되며, 언제 그것이 분명히 더 나은 옵션입니까?

신뢰할 수 있는 실행 환경(TEEs), 때때로 기밀 컴퓨팅이라고도 함, 하드웨어 앙클레이브를 사용하여 데이터를 보호하지만, 하드웨어 제조업체, 앙클레이브 및 시스템 소프트웨어에 대한 신뢰가 여전히 필요합니다. 또한 데이터는 암호화되지 않은 상태로 처리됩니다. 이러한 “신뢰의 근원”의 복잡성으로 인해 TEE는 “꽤 좋은 보안”으로만 남게 됩니다. 많은 연구가 이러한 우려를 확인합니다. FHE는 신뢰를 완전히 제거합니다. 데이터를 कभ也不 암호화할 필요가 없으므로, 민감한 데이터를 위협할 수 없습니다. 절대, 수학적으로 보장된 보안이 필요한 경우, 특히 규제 산업에서, FHE는 더 나은 선택입니다.

하드웨어 수준에서 민감한 데이터를 처리할 때 사이드 채널 공격에 대한 우려가 있습니다. Niobium의 설계에서 이러한 위험을 최소화하기 위해 어떤 단계를 취했습니까?

사이드 채널 공격은 하드웨어에서 의도하지 않은 정보 누출을 악용합니다. 연구는 TEE가 이러한 유형의 공격에 취약하다는 것을 반복적으로 보여줍니다. 그러나 우리가 처리하는 유일한 정보가 암호화된 경우, 누출은 적에게益을 주지 않습니다. 우리의 하드웨어는 위험을 최소화하는 것이 아닙니다. 대신, 우리의 하드웨어는 특히 누출에 대해 걱정할 필요가 없기 때문에, 성능과 효율성을 최대화합니다.

FHE 분야의 표준화 노력은 어떻게 진화할 것으로 보이며, Niobium은 어떤 노력을 통해 새로운 표준과의 호환성을 보장합니까?

표준화는 채택에 중요하며, 우리는 산업 그룹 및 표준화 기구와의 협력을 통해 이러한 노력에 적극적으로 참여하고 있습니다. Niobium은 최근 Chain Reaction 및 Optalysys와 함께 FHE 기술 컨소시엄(FHETCH)을 공동 설립했습니다. 이는 상업적으로 실용적인 FHE 솔루션에 대한 상호 운용성 및 성능 벤치마크를 설정하기 위한 것입니다. FHETCH의 기술 공동 의장으로서,私は이니셔티브를 형성하는 데 개인적으로 참여하고 있습니다. 예를 들어, 다양한 FHE 하드웨어 가속기 및 소프트웨어 라이브러리 간에 무중단 통합을 ermög하는 API 추상화 계층을 개발하는 것입니다. 우리는 또한 FHE 커뮤니티 표준화 노력에 참여하고 있습니다. 예를 들어, homomorphicencryption.org. 이러한 적극적인 노력은 호환성 및 상호 운용성을 보장합니다. 이는 보안 투자를 미래에 대비하려는 기업에게 중요한 것입니다. 우리는 NIST가 FHE를 빠르게 표준화할 것을 권고합니다. 왜냐하면, NIST 암호화 표준은 사실상 미국 정부 기관에 판매되는 모든 암호화 제품에 대한 FIPS 검증을 필수 조건으로 만드는 연방 정부 기술 매입의 기반을 마련하기 때문입니다.

앞으로 몇 년 동안 이 분야가 어디로 향해 가는지에 대해 가장 흥奮하는 것은 무엇이며, Niobium의 로드맵에서는 무엇을 기대할 수 있습니까?

저를 가장 흥奮하게 하는 것은 안전한 컴퓨팅의 이론적인 약속에서 실용적인 구현으로의 전환입니다. 앞으로 몇 년 동안, 저는 FHE 클라우드 서비스가 기업에서 점점 더 일반화될 것으로 예상합니다. 이는 데이터 보안을 다루는 방식을変革할 것입니다. Niobium은 이 추세를 주도할 것입니다. 우리는 단순히 우리의 FHE 가속기의 성능을 개선하는 것뿐만 아니라, 제로 트러스트 컴퓨팅 솔루션을 더욱 확대하고 있습니다. 예를 들어, 제로 지식 증명 및 암호학적으로 검증 가능한 계산을 포함합니다. 이는 한편으로 기밀성을 보장하면서, 다른 한편으로는 무결성 및 부인 방지를 보장합니다. 이는 제가 이 노력에 tham gia하는 이유입니다. 브랜디스와 브린이 제기한 딜레마를 해결하는 것입니다. 우리는 더 강력하고, 다재다능하며, 접근하기 쉬운 개인 정보 보호 기술을 개발하여 기업이 안전한 데이터 처리에 대해 생각하는 방식을 재정의할 것입니다.

잘한 인터뷰에 감사합니다. 더 많은 정보를 원하는 독자는 Niobium Microsystems를 방문할 수 있습니다.