Девід Арчер, CTO, Niobium Microsystems – Інтерв’ю Серія

Доктор Арчер є технічним директором Niobium Microsystems та провідним науковцем у галузі криптографії та багатопартійних обчислень у компанії Galois, Inc., клієнтами якої є DARPA, NSA, IARPA та Міністерство внутрішньої безпеки.

Він має понад 30 років досвіду у сфері досліджень та розробок у галузі складних ASIC, системної апаратури, програмних архітектур, безпечних обчислень та криптографії.

Доктор Арчер має ступінь доктора філософії з комп’ютерних наук у Портлендському університеті штату, ступінь магістра з електротехніки та ступінь бакалавра з комп’ютерної інженерії в Університеті Іллінойсу в Урбані-Шампейні.

Niobium Microsystems є піонером у сфері рішень Zero Trust Computing, що включають найшвидші апаратні прискорювачі гомоморфного шифрування (FHE) в галузі. Технології компанії дозволяють організаціям використовувати дані, зберігши їх повністю зашифрованими, забезпечуючи конфіденційність чутливої інформації та підтримуючи нормативну відповідність. Розширюючи межі продуктивності FHE, Niobium Microsystems робить можливим нове покоління застосунків машинного навчання та статистичного аналізу з математично гарантованою конфіденційністю.

У вас був неймовірний академічний та професійний шлях. Чи був якийсь конкретний момент або вплив, який змусив вас присвятити свою кар’єру криптографії?

Я би сказав, що це два суперечливі впливи, обидва яких варто прочитати: Право на конфіденційність Воррена та Брінда та Прозора суспільність Брінда. Перший підкреслює право бути залишеним у спокої, стверджуючи, що закон повинен захищати людей від вторгнення технологій. Другий стверджує протилежне: ці вторгнення технологій не можна уникнути, і ми не можемо осліпити потужну меншість, яка їх використовує, оскільки закон забороняє нам бачити їх. Все частіше обидва погляди здаються недоцільними у світлі кіберзлочинності, агрегаторів даних та зловживань держав. Сучасна криптографія, наприклад, може доказати факти без розкриття секретів або спільно використовувати чутливу інформацію без її розкриття, відіграє важливу роль у пошуках дієвих рішень.

Для тих, хто не знайомий, як би ви пояснили повністю гомоморфне шифрування та чому воно є таким революційним для конфіденційності даних?

Повністю гомоморфне шифрування, або FHE, є криптографічною технологією, яка дозволяє виконувати обчислення на зашифрованих даних без їх розшифрування. Припустимо, ви передаєте замкнений ящик комусь – вони можуть маніпулювати тим, що всередині ящика, не відкриваючи його, а потім тільки ви можете розблокувати результат. З FHE дані залишаються зашифрованими під час зберігання, передачі та обчислень. Це революційно: воно математично гарантує, що чутлива інформація залишається непрозорою. Немає більше витоків, немає більше вразливостей.

Які найбільші виклики у створенні практичної FHE для корпоративних застосунків штучного інтелекту, і як Niobium Microsystems подолує ці виклики?

Історично найбільшим викликом FHE була обчислювальна ефективність – операції FHE були тисячами до мільйонів разів повільнішими за звичайні обчислення. Але в Niobium Microsystems ми приступили до цього завдання, створивши спеціалізовані апаратні прискорювачі FHE. На відміну від традиційних ЦП або апаратури, адаптованої з графічних або архітектур штучного інтелекту, наш дизайн оптимізований для обчислювальних потреб FHE. За допомогою повного стекового підходу до апаратного та програмного проектування ми досягли порядку величини покращення продуктивності, яке було неможливим кілька років тому.

Які реальні випадки використання – особливо в галузі оборони чи фінансів – ви вважаєте найбільш готовими до використання FHE сьогодні?

Ми вже бачимо явний попит у галузі оборони та фінансів, де захист даних не тільки бажаний, а й критично важливий. Одним із важливих військових можливостей є аналіз багатоспектральних зображень з автономних літальних апаратів (БПЛА), який можна використовувати для виявлення конкретних хімічних сигнатур у ландшафті. Однак ці сигнатури часто чутливі: якщо противник захопить БПЛА, він може витягнути ці сигнатури та вивчити, як пристосуватися до них, уникнувши виявлення. Апаратне забезпечення FHE на борту може гарантувати, що ці сигнатури залишаються безпечними навіть у разі захоплення літального апарату.

У фінансовій сфері FHE є трансформаційним рішенням. Воно дозволяє здійснювати приватні запити у темному пулі торгівлі, захищаючи торговельні стратегії та забезпечуючи справедливість ринку. Крім того, установи можуть безпечно співпрацювати над виявленням шахрайства через кордони без розкриття чутливої транзакційної інформації чи ідентифікації клієнтів. Цей колаборативний підхід суттєво підвищує можливості виявлення, розкриваючи складні інституційні схеми шахрайства, аномалії транзакцій через кордони та закономірності незаконної діяльності, таких як відмивання грошей, все це при суворому дотриманні міжнародних правил захисту даних. Можливість обміну інформацією без обміну сирими даними не тільки корисна, а й життєво важлива для безпечної та відповідної глобальної фінансової екосистеми.

Чого ви очікуєте від стандартизації у сфері FHE, і що робить Niobium Microsystems для забезпечення сумісності з майбутніми стандартами?

Стандартизація має вирішальне значення для впровадження, і ми активно беремо участь у цих зусиллях через співробітництво з промисловими групами та організаціями зі стандартизації. Niobium Microsystems недавно став співзасновником консорціуму FHE Technical Consortium for Hardware (FHETCH) разом з Chain Reaction та Optalysys, саме для забезпечення сумісності та встановлення практичних стандартів продуктивності для комерційно життєздатних рішень FHE. Як технічний співголова FHETCH, я особисто беру участь у формуванні ініціатив, таких як розробка абстрактного шару API, який дозволяє безшовно інтегрувати різні апаратні прискорювачі FHE та програмні бібліотеки. Ми також беремо участь у зусиллях зі стандартизації спільноти FHE, таких як ті, що проводяться homomorphicencryption.org. Ці активні зусилля допоможуть забезпечити сумісність та інтероперабельність з самого початку, що є ключовим для підприємств, які хочуть майбутнє безпечності своїх інвестицій у безпеку.

Що вас найбільше радує у сфері FHE, і чого ми можемо очікувати від Niobium Microsystems у майбутньому?

Що мене радує найбільше, це перехід від теоретичних обіцянок до практичної реалізації безпечних обчислень у масштабі підприємства. У найближчі роки я очікую, що послуги FHE у хмарі стануть все більш поширеними, перетворюючи спосіб, у який організації підходять до безпеки даних. Niobium Microsystems продовжить лідирувати у цьому напрямку – ми не тільки покращуємо продуктивність наших апаратних прискорювачів FHE, а й розширюємося у напрямку більш широких рішень Zero Trust Computing, таких як нульові знання та криптографічно верифіковані обчислення. Це поєднання забезпечення конфіденційності з одного боку та забезпечення цілісності та недопустимості з другого боку говорить безпосередньо про те, чому я займаюся цією справою: вирішенням конфлікту, поставленого Бріндом та Бріном. Очікуйте побачити ще більш потужні, універсальні та доступні технології захисту конфіденційності від нас, переосмислюючи те, що підприємства вважають можливим у сфері безпечної обробки даних.

Дякуємо за чудове інтерв’ю, читачам, які бажають дізнатися більше, слід відвідати Niobium Microsystems.