基于密码学的大模型参数加密存储
随着大模型规模的不断增长，模型参数的安全存储成为关键问题。本文介绍一种基于密码学的参数加密存储方案，通过结合对称加密和非对称加密技术，确保模型参数在静止状态下的安全性。
核心设计思路
- 密钥管理：使用RSA非对称加密生成一对公私钥，私钥用于解密，公钥用于加密
- 参数加密：采用AES-256对称加密算法加密模型参数
- 密钥封装：将AES密钥通过RSA公钥加密后与加密后的参数一同存储
可复现代码示例
from cryptography.fernet import Fernet
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding
from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
import os
class ModelEncryption:
def __init__(self):
# 生成RSA密钥对
self.private_key = rsa.generate_private_key(
public_exponent=65537,
key_size=2048
)
self.public_key = self.private_key.public_key()
def encrypt_model_params(self, params):
# 生成AES密钥
aes_key = Fernet.generate_key()
fernet = Fernet(aes_key)
# 加密模型参数
encrypted_params = fernet.encrypt(params)
# 使用RSA公钥加密AES密钥
encrypted_aes_key = self.public_key.encrypt(
aes_key,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
return encrypted_params, encrypted_aes_key
def decrypt_model_params(self, encrypted_params, encrypted_aes_key):
# 使用RSA私钥解密AES密钥
aes_key = self.private_key.decrypt(
encrypted_aes_key,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
# 使用AES密钥解密参数
fernet = Fernet(aes_key)
decrypted_params = fernet.decrypt(encrypted_params)
return decrypted_params
# 使用示例
encryptor = ModelEncryption()
model_data = b"模型参数数据内容"
encrypted_data, key = encryptor.encrypt_model_params(model_data)
decrypted_data = encryptor.decrypt_model_params(encrypted_data, key)
print(f"原始数据: {model_data}")
print(f"解密数据: {decrypted_data}")
安全考量与最佳实践
- 密钥存储应使用硬件安全模块(HSM)保护
- 定期轮换加密密钥，避免长期使用同一密钥
- 实现访问控制机制，限制对加密参数的访问权限
该方案为大模型参数提供了有效的静态数据保护，符合社区关于安全测试工具分享的要求，不涉及任何漏洞利用方法。
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