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【导语】在当今数字化时代，人工智能（AI）技术正迅速融入我们的生活，从智能手机到金融、医疗、交通等多个领域。然而，随着AI应用的普及，其安全问题也日益受到关注。在第二十七届中国科协年会上，“基于密码学视角的人工智能安全新理论(lùn)和(hé)防(fáng)护(hù)体(tǐ)系(xì)”成(chéng)为(wèi)热(rè)议(yì)话(huà)题(tí)。本(běn)文将(jiāng)深(shēn)入(rù)探(tàn)讨(tǎo)这(zhè)一(yī)交(jiāo)叉(chā)领(lǐng)域，揭(jiē)示如何用密码学的“锁”来守护人工智能的“智慧”，确保技术进步的同时，也保障数字安全。

在当今数字化浪潮中，人工智能(AI)技术正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面——从智能手机的人脸识别到金融领域的信用评估，从医疗诊断到自动驾驶。然而，随着AI应用的普及，其安全问题也日益凸显。在第二十七届中国科协年会发布的十大前沿科学问题中，“基于密码学视角的人工智能安全新理论和防护体系”这一议题格外引人注目。本文将带您探索这一交叉领域的奥秘，了解如何用密码学的“锁”来守护人工智能的“智慧”。

图源：北京日报

AI的“阿喀琉斯之踵”

即使是再聪明的AI，也有自己的软肋。黑客们已经找到了几种攻击AI的“窍门”：

1.视觉欺骗：别小看几块不起眼的小贴纸，它们足以让AI“睁眼瞎”。2023年，研究人员在自动驾驶测试中发现，只需在交通标志上贴几个特定图案，AI系统就会把“停车”误认成“限速”，这在高速行驶中可不是小问题。这类“对抗样本”就像是给AI戴上了一副错位眼镜，人眼一看分明是个“STOP”，它却自信满满地读成别的字。想象一下，一辆车因为“看错路牌”误(wù)操(cāo)作(zuò)，后(hòu)果(guǒ)不(bù)堪(kān)设(shè)想(xiǎng)。

2.模(mó)型(xíng)窃(qiè)取(qǔ)：别(bié)以(yǐ)为(wèi)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)的(de)“大(dà)脑(nǎo)”只(zhǐ)有(yǒu)开(kāi)发(fā)者(zhě)才(cái)能(néng)碰(pèng)到(dào)。2023年，有研究团队展示了如何通过不断向像GPT这样的语言模型提问，然后记录它的回答，最后竟然复刻出了一个山寨版的AI模型。这种“黑盒克隆”就像不停问大厨“你这菜怎么做”，问着问着，把秘方和做法都扒了个干净。当AI越来越值钱，它的“被盗风险”也就成了现实问题。

3.数据投毒：AI虽然聪明，却不懂分辨“好坏朋友”。2024年，研究人员在开源网站上传了不少“带毒”的代码——看上去没毛病，其实暗藏漏洞。而一些AI编程助手在学习这些代码后，把错误逻辑原封不动推荐给用户，相当于“把坑当宝送出去”。这就像你教学生做题，结果书上本身就印错了，学生反而越学越偏，AI也是一样，“喂什么就学什么”，学坏了还不自知。

密码学：AI的防弹衣

传统密码学就像给数据上锁的保险箱，而现代密码学正在为AI打造更智能的防护：

1.同态加密：让AI能在不解密的情况下处理加密数据。好比戴着墨镜读书——虽然看不清文字，但依然能理解内容。医疗AI用这种方法分析患者数据时，连医生都看不到原始病历。

2.安全多方计算：多家医院可以共同训练诊断AI，但谁都无法看到其他(tā)医(yī)院(yuàn)的(de)具(jù)体(tǐ)病(bìng)例(lì)。就(jiù)像(xiàng)几(jǐ)个(gè)厨(chú)师(shī)合(hé)作(zuò)开(kāi)发(fā)新(xīn)菜(cài)谱(pǔ)，但(dàn)各(gè)自(zì)保(bǎo)留(liú)自(zì)己(jǐ)的(de)秘(mì)方(fāng)。

3.差(chà)分(fēn)隐(yǐn)私(sī)：在(zài)数(shù)据(jù)中(zhōng)加(jiā)入(rù)精(jīng)心(xīn)计(jì)算(suàn)的(de)“噪(zào)声(shēng)”。就(jiù)像(xiàng)在(zài)人(rén)群(qún)中(zhōng)稍(shāo)作伪装，既不影响整体统计，又保护了个人身份。苹果手机就用这种方法收集用户输入习惯，改进键盘预测功能。

其实AI防护已经悄悄融入了日常生活的方方面面：刷脸支付时，你的面部特征会被转换成加密代码存储，从根源上降低信息泄露风险；智能音箱在听取“唤醒词”时，其他对话内容会进行隐私处理，避免无关信息被记录；推荐系统在分析你的购物记录时，使用的是去身份化的群体数据，既保证推荐精准度，又守护了个人隐私边界。

图源：Pixabay

未来挑战：既要聪明，又要安全

目前AI安全防护面临几个现实问题：

1.效率代价：加密保护会让AI运算速度变慢，就像穿着防弹衣跑步肯定不如穿运动服轻快。

2.标准缺失：AI安全防护还缺乏像"密码强度提示"那样直观的标准。

3.攻防竞赛：黑客手段不断升级，防护措施也要持续进化。

图源：Pixabay

未来的AI安全体系，也许能够呈现出更智能、更坚固、更友好的形态：它可能会进化出类似生物的“免疫系统”，能凭借自主学习能力精准识别潜在威胁，并迅速启动防御机制抵御各类攻击；在加密技术层面，“量子加密”有望成为标配——这种基于量子力学原理的加密方式，其安全性(xìng)将(jiāng)达(dá)到(dào)全新(xīn)维(wéi)度(dù)，即(jí)便(biàn)是(shì)算(suàn)力(lì)惊(jīng)人(rén)的(de)量(liàng)子(zi)计(jì)算(suàn)机(jī)也(yě)难(nán)以(yǐ)破(pò)解(jiě)，为(wèi)数(shù)据(jù)筑(zhù)起(qǐ)一(yī)道(dào)“无(wú)懈(xiè)可(kě)击(jī)的(de)防(fáng)线(xiàn)”；而(ér)“透(tòu)明(míng)防(fáng)护(hù)”的(de)实(shí)现(xiàn)，则(zé)会(huì)让(ràng)安(ān)全机(jī)制(zhì)与(yǔ)用(yòng)户(hù)体(tǐ)验(yàn)达(dá)成(chéng)完美平衡——它在后台默默守护隐私的同时，完全不干扰正常使用流程，就像一层无形的“安全防护罩”，让人们在享受AI便利时毫无感知却又倍感安心。

正如第二十七届中国科协年会上所强调的，“基于密码学视角的人工智能安全新理论和防护体系”是关乎国家数字安全的重要前沿课题。在这个AI无处不在的时代，密码学不再只是保护数据传输的工具，更成为守护智能系统核心的盾牌。通过密码学与AI的深度融合，我们正致力于构建既智能又安全的新一代数字基础设施，让技术进步真正造福人类社会，而不带来新的风险与威胁。这场密码学与人工智能的对话，才刚刚开始。

供稿单位：重庆理工大(dà)学(xué)计(jì)算(suàn)机(jī)科(kē)学(xué)与(yǔ)工(gōng)程(chéng)学(xué)院(yuàn)

作(zuò)者(zhě)：重(zhòng)庆(qìng)理(lǐ)工(gōng)大(dà)学(xué) 冯(féng)嘉(jiā)宇(yǔ)

审(shěn)核(hé)专(zhuān)家(jiā)：倪(ní)伟(wěi)

声(shēng)明(míng)：除(chú)原(yuán)创(chuàng)内(nèi)容(róng)及(jí)特(tè)别(bié)说(shuō)明(míng)之(zhī)外(wài)，部(bù)分(fēn)图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)网络，非商业用途，仅作为科普传播素材，版权归原作者所有，若有侵权，请联系删除。