privacy preserving의 개념과 연구 필요성

privacy preserving의 개념과 연구 요성과 발전 방안

privacy preserving, 즉 프라이버시 보호란 개인이나 조직의 민감한 데이터를 노출하지 않으면서 데이터를 활용하거나 분석하는 기술 및 방법론을 뜻합니다. 프라이버시 보호 AI(Privacy-Preserving AI)는 개인정보 식별 없이 학습과 분석을 가능하게 하며, 데이터 익명화, 동형암호, 연합학습, 차등프라이버시 등의 기술을 사용해 데이터를 안전하게 처리합니다.

개념

• 개인정보를 노출하지 않고 데이터를 분석, 학습하는 AI 기술
• 데이터 익명화, 동형암호(homomorphic encryption), 보안 다자간 계산(Secure Multi-Party Computation), 차등 프라이버시(differential privacy), 연합학습(federated learning) 등이 주요 기법
• 데이터 최소 수집, 개인정보 식별 정보 제거, 법규(GDPR 등) 준수로 구성

 

개인정보 보호 모델

개인 정보 보호 AI는 다음을 포함한 여러 가지 개인 정보 보호 모델을 사용합니다.

• 차등 개인 정보 보호 : 재식별을 방지하기 위해 데이터에 노이즈를 추가하여 계산에서 특정 개인의 데이터에 대한 정보가 너무 많이 드러나지 않도록 보장합니다.
• K-익명성 : 개인의 데이터를 최소 k-1명의 다른 개인과 구별할 수 없도록 보장합니다.
• L-다양성 : 배경 지식이 있더라도 개인 데이터를 고유하게 식별할 수 없도록 보장합니다.

 

핵심 개인 정보 보호 기술 

기술	개념	장점	단점
차등 개인정보 보호	데이터에 제어된 노이즈를 추가하여 출력에서 ​​개별 정보가 드러나지 않도록 보장합니다.	강력한 개인 정보 보호 보장, 개인 정보 손실 정량화	데이터 유용성이 감소하고 계산 비용이 많이 들 수 있음
동형 암호화	복호화하지 않고 암호화된 데이터에 대한 계산을 수행합니다.	데이터 기밀성 및 높은 보안성을 보장합니다.	상당한 계산 오버헤드, 효율성 문제
안전한 다자간 컴퓨팅	개별 입력을 공개하지 않고도 협업 계산이 가능합니다.	분산된 환경에서 개인 정보를 보호합니다.	계산 집약적이고 확장성 제한
연합 학습	중앙 집중화 없이 분산된 데이터에 대한 모델을 학습합니다.	민감한 데이터는 장치를 떠나지 않으므로 분산 데이터에 유용합니다.	잠재적인 커뮤니케이션 오버헤드
하이브리드 접근 방식	다양한 기술을 결합하여 강점을 활용합니다.	더욱 강력한 개인정보 보호 보장, 더 나은 유틸리티 균형	복잡성 증가, 신중한 설계 필요

https://dialzara.com/blog/privacy-preserving-ai-techniques-and-frameworks

 

연구 필요성

• 개인 민감 정보 보호 요구가 높아지면서 개인정보 유출 사고 및 규제 강화 대응 필요
• 데이터 활용 확대와 개인정보 보호 간 균형을 맞추기 위한 기술적 해법 요구
• 의료, 금융, 공공 등 다양한 분야에서 협업 데이터 분석에 필수적
• 개인정보 보호와 AI 성능의 트레이드오프 문제 해결이 주요 과제
• 데이터 공유, 분석 시 보안성 및 투명성을 보장하여 신뢰성 확보

 

민감한 고객 데이터를 처리하는 기업에는 개인정보 보호 AI가 필수적입니다. 데이터 유출과 개인정보 보호 규제가 증가함에 따라, 기업은 고객 신뢰를 유지하고 법적 문제를 피하기 위해 데이터 개인정보 보호를 최우선으로 고려해야 합니다. 개인정보 보호 AI를 도입함으로써 기업은 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

고객 신뢰 강화	고객 데이터를 보호하면 신뢰와 충성도가 높아집니다.
규정을 준수하세요	조직이 GDPR 및 CCPA와 같은 데이터 개인정보 보호 규정을 준수하도록 지원합니다.
법적 책임 감소	데이터 개인 정보를 보호하면 법적 위험과 평판 손상이 줄어듭니다.

오늘날의 디지털 환경에서 경쟁 우위를 유지하는 동시에 개인의 개인정보 보호 권리를 존중하고자 하는 기업에게는 개인정보를 보호하는 AI가 필수적입니다.

 

발전 방안

• 동형암호 및 보안 다자간 계산 기술의 연산 효율성 향상 연구
• 새로운 AI 모델에 적합한 차등프라이버시 알고리즘 개발 및 최적화
• 연합학습 확장 및 통신 효율 개선, 다양한 기기와 환경에 대한 적용성 강화
• 하이브리드 접근법으로 여러 기법 조합해 공통의 단점 보완
• 사용자 친화성, 시스템 통합 용이성 증대 및 실시간 데이터 처리 지원
• 법제도 변화에 대응하는 기술 표준화 및 규격 개발
• 산업 현장별 특성 반영한 맞춤형 프라이버시 보호 솔루션 개발

 

 

이와 같이 프라이버시 보호는 데이터 활용 시대 필수 요소로서 다각적 연구와 기술 고도화가 지속적으로 필요하며, 효율적인 데이터 보호와 AI 활용 능력의 균형 달성을 위한 혁신적 발전이 요구됩니다[1][2][3][4].

인용:
[1] What is Privacy-Preserving AI? https://www.aimasterclass.com/glossary/privacy-preserving-ai
[2] Privacy-Preserving AI: Techniques & Frameworks https://dialzara.com/blog/privacy-preserving-ai-techniques-and-frameworks
[3] Privacy-Preserving AI: How It Works and Why It Matters https://scopicsoftware.com/blog/privacy-preserving-ai/
[4] Privacy-Preserving Technologies: Advancements and ... https://www.gira.group/post/privacy-preserving-technologies
[5] Privacy-preserving AI: Artificial Intelligence Explained https://www.netguru.com/glossary/privacy-preserving-ai-artificial-intelligence-explained
[6] Privacy preservation in Artificial Intelligence and Extended ... https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1084804524001668
[7] Privacy-preserving data sharing in medical research https://journalwjarr.com/content/privacy-preserving-data-sharing-medical-research
[8] Privacy-Preserving AI Summary: MIT Deep Learning Series https://openmined.org/blog/privacy-preserving-ai-a-birds-eye-view/
[9] A comprehensive review on privacy preserving data mining https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4643068/
[10] National Strategy to Advance Privacy-Preserving Data ... https://www.nitrd.gov/pubs/National-Strategy-to-Advance-Privacy-Preserving-Data-Sharing-and-Analytics.pdf
[11] Understanding Privacy Preserving AI https://indiaai.gov.in/article/understanding-privacy-preserving-ai
[12] What is Privacy Preserving https://pvml.com/glossary/privacy-preserving/
[13] A comprehensive survey on privacy-preserving ... https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045790625003143?dgcid=rss_sd_all
[14] Federated Learning for Privacy-Preserving AI: An In-Depth ... https://roundtable.datascience.salon/federated-learning-for-privacy-preserving-ai-an-in-depth-exploration
[15] A review of privacy-preserving research on federated ... https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925231224009378
[16] Advancing a Vision for Privacy-Enhancing Technologies https://bidenwhitehouse.archives.gov/ostp/news-updates/2022/06/28/advancing-a-vision-for-privacy-enhancing-technologies/
[17] Introduction to Privacy-Preserving Techniques in Financial AI https://www.wissen.com/blog/introduction-to-privacy-preserving-techniques-in-financial-ai
[18] Privacy-preserving human activity sensing: A survey https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667295224000072
[19] Advancing Privacy-Preserving Health Care Analytics and ... https://ai.jmir.org/2025/1/e60847
[20] Privacy-Preserving AI → Area https://lifestyle.sustainability-directory.com/area/privacy-preserving-ai/