「秘密計算」通常是指 在不暴露資料內容的情況下完成計算(Privacy-Preserving Computation)。
它是密碼學、分散式系統與區塊鏈的重要技術基礎。
一、核心概念
同態加密(Homomorphic Encryption, HE)
在「加密狀態」下直接做數學運算,解密後結果與明文運算一致。類型
- 部分同態(PHE)→ 只支援加法或乘法
- 部分同態(SHE)→ 支援有限次運算
- 完全同態(FHE)→ 支援任意運算(理論最強)
代表人物
- Craig Gentry(2009年首次提出可行FHE)
應用
- 雲端加密資料分析
- 醫療數據隱私運算
- 加密機器學習
二、安全多方計算(Secure Multi-Party Computation, MPC)
多方共同計算一個函數,但每一方的原始資料不公開。
核心技術
- 秘密分享(Secret Sharing)
- 混淆電路(Garbled Circuits)
- 門限密碼學(Threshold Cryptography)
應用
- 聯邦學習
- 隱私統計
- 去中心化金融風控
三、零知識證明(Zero-Knowledge Proof, ZKP)
證明某件事為真,但不透露任何額外資訊。
技術類型
- zk-SNARK
- zk-STARK
- Bulletproofs
區塊鏈應用
- Zcash
- zk-Rollup 擴容技術
四、可信執行環境(Trusted Execution Environment, TEE)
在硬體隔離環境內執行程式,外部無法讀取運算過程。
代表技術
- Intel SGX
- ARM TrustZone
優點
- 計算速度快
缺點
- 信任硬體廠商
五、聯邦學習(Federated Learning)
模型去資料端學習,而非資料上傳到中央。
代表實踐
- Google 手機鍵盤預測
六、秘密計算的數學基礎
- 模運算與群論
- 橢圓曲線密碼學
- 拉格朗日插值(秘密分享核心)
- 格理論(FHE基礎)
- 計算複雜度理論
七、秘密計算的應用場景

八、技術比較

九、前沿研究方向
- 加密神經網路推理
- zkML(零知識機器學習)
- Fully Homomorphic Encryption 加速
- Confidential Computing 聯盟標準
一句話總結
秘密計算 = 在「不暴露資料」的前提下完成「可信運算」。















