機密運算總覽

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

後續步驟