機密運算會在處理期間將記憶體中的資料加密,保護使用中的資料。Confidential VM 搭配靜態和傳輸中資料加密功能,可確保資料在整個生命週期中安全無虞。
機密運算環境會透過硬體式受信任的執行環境 (TEE),保護使用中的資料。TEE 是處理器中的隔離區域,可保護載入其中的程式碼和資料,確保機密性和完整性。TEE 就像是機密作業的安全室,即使基礎主機系統遭到入侵,也能降低資料風險。這項安全性標準是由機密運算聯盟定義。
應用實例
機密運算可協助您達成下列目標:
強化隱私權:分析機密資料集,並協助保護生成式 AI 工作負載 (例如使用者提示),不向主機基礎架構、雲端營運商或 AI 平台供應商公開資料。
安全協作:在安全室中共同訓練機器學習模型、執行聯合學習,或查詢共用資料,不必向其他參與方揭露個別專屬資料集或智慧財產。
提升資料安全性:保護 API 金鑰、工作階段記憶體和模型推論等機密執行階段資產,降低處理期間資料侵害的風險。這項緩解措施可協助您遵守《健康保險流通與責任法案》(HIPAA)、《一般資料保護規則》(GDPR) 等法規,或數位主權授權。
提高信任度和透明度:透過密碼編譯認證提供可驗證的證明,確保運算、模型和 AI 代理工作負載在安全環境中執行,且未經修改。
智慧財產保護:執行專屬模型時,保護創作者的智慧財產。
機密運算環境的運作方式
機密運算環境具有下列屬性:
執行階段加密:處理器會將所有機密運算環境資料加密,並儲存在記憶體中。任何系統元件或硬體攻擊者,如果嘗試直接從記憶體讀取使用中的資料,只會看到加密資料。如果是支援的 GPU 機型,執行階段加密會透過 NVIDIA 機密運算,使用加密的 PCIe 通道,從 CPU 延伸至連接的 GPU。
隔離:處理器會封鎖軟體對機密運算環境的存取。主機作業系統、管理程序和其他應用程式無法讀取或修改機密運算環境。
認證:遠端認證會驗證硬體和軟體完整性,檢查機密運算環境是否值得信賴。
資料生命週期安全性:對於支援的機型,在處理期間提供採用專屬硬體的資料保護,有助於確保機密輸入內容、中繼狀態和暫存變數,從擷取到在記憶體中刪除,都保持隔離狀態。
機密即時遷移:如果是支援的機型,平台可以將運作中的 Confidential VM 執行個體或節點遷移至新的實體主機,不會中斷服務。記憶體會保持加密狀態,且平台只有在確認目的地主機提供經過授權和認證的 TEE 後,才會交換加密編譯金鑰。
Confidential VM 服務
Google Cloud 提供下列 Confidential VM 產品:
Confidential VM 也適用於下列產品:
機密運算對信任邊界的影響
在 Google Cloud 上使用機密運算,可縮小信任邊界,減少可存取機密資料的資源。舉例來說,在Google Cloud 沒有 Confidential VM 的環境中 Google Cloud,基礎架構和客體 OS 都在信任邊界內。在Google Cloud 環境中,如果使用 Confidential VM 但不使用 Confidential Space,則客體 OS 位於信任邊界內,但雲端基礎架構不在信任邊界內。
| 元素 | 在信任邊界內,不使用 Confidential VM | 使用 Confidential VM 時,位於信任邊界內 | 使用 Confidential Space 時,位於信任邊界內 |
|---|---|---|---|
| 雲端堆疊和管理員 | 是 | 否 | 否 |
| BIOS 和韌體 | 是 | 否 | 否 |
| 主機 OS 和管理程序 | 是 | 否 | 否 |
| VM 訪客管理員 | 是 | 是 | 否 |
| VM 客體 OS | 是 | 是 | 是,已測量並驗證 |
| 應用程式、模型和 AI 代理 | 是 | 是 | 是,已測量並驗證 |
| 專屬模型權重和演算法 | 是 | 是 | 是 |
| 機密資料和提示 | 是 | 是 | 是 |