Confidential Computing の概要

Confidential Computing は、処理中にメモリ内でデータを暗号化することで、使用中のデータを保護します。保存データと転送データの暗号化と組み合わせることで、Confidential VM はライフサイクル全体にわたってデータを保護できます。

Confidential Computing 環境は、ハードウェアベースの高信頼実行環境（TEE）で使用中のデータを保護します。TEE は、プロセッサ内の隔離された領域であり、内部に読み込まれたコードとデータの機密性と整合性を保護するのに役立ちます。TEE は、機密性の高いオペレーションの安全な部屋として機能します。これにより、基盤となるホストシステムが侵害された場合でも、データに対するリスクが軽減されます。このセキュリティ標準は、Confidential Computing Consortium によって定義されています。

サンプル ユースケース

Confidential Computing を使用すると、次のことを実現できます。

  • プライバシーの強化: 機密性の高いデータセットの分析を行い、ホスト インフラストラクチャ、クラウド オペレーター、AI プラットフォーム プロバイダにデータを公開することなく、生成 AI ワークロード（ユーザー プロンプトなど）を保護します。

  • 安全なコラボレーション: 他の参加者に個々の独自のデータセットや知的財産を公開することなく、ML モデルの共同トレーニング、フェデレーション ラーニングの実行、共有データのクエリを安全なルームで行います。

  • データ セキュリティの強化: API キー、セッション メモリ、モデル推論などの機密性の高いランタイム アセットを保護することで、処理中のデータ侵害のリスクを軽減します。この緩和策は、医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律（HIPAA）、一般データ保護規則（GDPR）、デジタル主権の義務などの規制を遵守するのに役立ちます。

  • 信頼性と透明性の向上: 計算、モデル、AI エージェントのワークロードが安全な環境内で変更されずに実行されていることを、暗号証明書によって検証可能な証明として提供します。

  • 知的財産の保護: 独自のモデルを実行する際に、クリエイターの知的財産を保護します。

Confidential Computing 環境の機能

Confidential Computing 環境には次のプロパティがあります。

  • ランタイム暗号化: プロセッサは、すべての Confidential Computing 環境データをメモリ内で暗号化された状態に保ちます。アクティブなデータをメモリから直接読み取ろうとするシステム コンポーネントやハードウェア攻撃者は、暗号化されたデータのみを読み取ります。サポートされている GPU マシンタイプの場合、ランタイム暗号化は、暗号化された PCIe チャネルを使用する NVIDIA Confidential Computing を介して、CPU からアタッチされた GPU に拡張されます。

  • 分離: プロセッサは、Confidential Computing 環境へのソフトウェア ベースのアクセスをブロックします。ホスト オペレーティング システム、ハイパーバイザ、その他のアプリケーションは、Confidential Computing 環境を読み取り、変更することはできません。

  • 証明書: リモート認証は、ハードウェアとソフトウェアの整合性を検証することで、Confidential Computing 環境の信頼性を確認します。

  • データ ライフサイクルのセキュリティ: サポートされているマシンタイプでは、処理中にハードウェア格納型のデータ保護により、機密性の高い入力、中間状態、一時変数が、メモリへの取り込みから破棄まで確実に分離されます。

  • Confidential ライブ マイグレーション: サポートされているマシンタイプの場合、プラットフォームはアクティブな Confidential VM インスタンスまたはノードを中断することなく新しい物理ホストに移行できます。メモリは暗号化されたままで、プラットフォームは、宛先ホストが承認済みの証明された TEE を提供していることを確認した後にのみ、暗号鍵を交換します。

Confidential VMs サービス

Google Cloud には、次の Confidential VM プロダクトが用意されています。

Confidential VM は、次のプロダクトでも利用できます。

Confidential Computing が信頼境界に与える影響

Google Cloud で Confidential Computing を使用すると、信頼境界を縮小して、機密データにアクセスできるリソースを減らすことができます。たとえば、Google Cloud Confidential VM のない環境 Google Cloudでは、インフラストラクチャとゲスト OS は信頼境界内にあります。Confidential Space を使用せずに Confidential VMs を使用するGoogle Cloud 環境では、ゲスト OS は信頼境界内にありますが、クラウド インフラストラクチャは信頼境界内にありません。

要素 Confidential VM を使用しない信頼境界内 Confidential VM を使用する場合の信頼境界内 Confidential Space を使用する場合の信頼境界内
クラウド スタックと管理者 はい いいえ ×
BIOS とファームウェア はい いいえ ×
ホスト OS とハイパーバイザ はい いいえ ×
VM ゲスト管理者 はい はい ×
VM ゲスト OS はい はい はい、測定および証明済み
アプリケーション、モデル、AI エージェント はい はい はい、測定および証明済み
独自のモデルの重み付けとアルゴリズム はい ○ はい
機密データとプロンプト はい ○ ○

次のステップ