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火山引擎開源基于差分隱私的SQL代理工具Jeddak-DPSQL|環(huán)球今亮點

來源：中關村在線　2023-05-31 20:10:23

近日，火山引擎安全研究團隊對外開源了Jeddak-DPSQL（項目地址：https://github.com/bytedance/Jeddak-DPSQL），這是基于差分隱私的SQL代理工具，適用于數(shù)據(jù)管理者可信的場景模式，以中間件的形式接收SQL統(tǒng)計查詢請求，返回滿足差分隱私的查詢結果。

【資料圖】

據(jù)悉，火山引擎對于用戶敏感數(shù)據(jù)尤為重視，在火山引擎提供的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品中，廣泛采用差分隱私技術對用戶敏感信息進行保護。此類數(shù)據(jù)產(chǎn)品通常構建于 ClickHouse 等數(shù)據(jù)引擎之上，以 SQL 查詢方式來執(zhí)行計算邏輯，且查詢邏輯往往較為復雜，因此對差分隱私的應用提出了以下要求：

零改造、零感知：最大程度避免影響業(yè)務現(xiàn)有查詢方式，最好做到業(yè)務零感知、零改造；

良好、靈活的適配性：能夠適配不同數(shù)據(jù)引擎的查詢語法，以及能夠處理包含多層嵌套、多重計算、多表連接等情形的復雜 SQL 語句；

安全性與可用性平衡：能夠根據(jù)業(yè)務數(shù)據(jù)質量要求，計算合理的隱私預算，在安全性和數(shù)據(jù)可用性之間保持平衡；

為更好解決數(shù)據(jù)安全和隱私合規(guī)治理相關問題，火山引擎安全研究團隊進行了產(chǎn)品調研，目前市面上在SQL查詢場景下加入差分隱私能力的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品大多都沒有提供SQL 的自動化分析能力，需主動調用 API 或是在 SQL 中調用 UDF 來引入差分隱私能力，接入成本較高。其中OpenDP產(chǎn)品限定了輸入 SQL 的方言，僅支持 SQL 92標準，難以在 Hive、ClickHouse 等主流數(shù)倉引擎中透明應用。

同時，火山引擎安全研究團隊也注意到云服務廠商在To B場景下會提供多款數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品，部分產(chǎn)品的模式面臨泄漏用戶隱私、法律合規(guī)的風險，該類產(chǎn)品通常是通過數(shù)據(jù)庫引擎使用面向實時分析的 clickhouse，計算邏輯用SQL查詢的方式執(zhí)行，因此考慮結合差分隱私技術提供隱私保護的SQL查詢能力。

基于上述挑戰(zhàn)，火山引擎安全研究團隊自主研發(fā)了Jeddak-DPSQL ，希望能夠為同樣面臨該類問題的企業(yè)和個人提供一定參考和幫助，同時也希望能夠有更多的外部開發(fā)者能夠一起對該開源項目進行共建，完善 Jeddak-DPSQL 產(chǎn)品功能，共同構建更完備的應用生態(tài)。

據(jù)了解，Jeddak-DPSQL 能夠兼容多種數(shù)據(jù)引擎和SQL方言，內(nèi)嵌多種差分噪聲擾動算法，具備隱私預算管理能力，并且能夠與底層數(shù)據(jù)引擎結合，在數(shù)據(jù)分析師無感的情況下，對 SQL 語句進行自動化分析和結果加噪處理。同時，Jeddak-DPSQL 已經(jīng)在抖音集團相關業(yè)務中得到了普遍應用與驗證。

一、全面了解 Jeddak-DPSQL

1、 Jeddak-DPSQL介紹

Jeddak-DPSQL采用中心化差分隱私（Centralized Differential Privacy，簡稱CDP，適用于數(shù)據(jù)管理者可信的場景）模式，以中間件的形式接收SQL統(tǒng)計查詢請求，返回滿足差分隱私的查詢結果。一個典型的查詢請求處理流程如下：

●首先，核心服務接受客戶提交的SQL查詢語句，對該語句進行解析和重寫，以便于計算隱私噪聲(如將AVG計算改為SUM/COUNT）；

●然后，核心服務調用元數(shù)據(jù)管理服務，計算重寫后的SQL查詢所對應的數(shù)據(jù)表敏感度，同時在數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行重寫后的SQL查詢，得到原始的查詢結果；

●最后，核心服務調用隱私預算管理服務得到為該查詢分配的隱私預算，并結合敏感度在原始的查詢結果中添加噪聲并返回。

更多接口使用方式可以參考項目README中的API Documentation部分。

三、后續(xù)計劃

火山引擎安全研究部門相關負責人表示，Jeddak-DPSQL會長期維護，歡迎大家使用。他也指出，近期開源的Jeddak-DPSQL是首個版本，因此還存在很多不完善的地方，也希望有更多的外部開發(fā)者能夠一起對該開源項目進行共建，完善產(chǎn)品功能，構建更完備的應用生態(tài)。（作者：蔡德道）

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