中級(jí)隱私計(jì)算工程師考試大綱及題庫一、單選題（每題2分，共30題）1.在隱私計(jì)算中，聯(lián)邦學(xué)習(xí)的主要優(yōu)勢(shì)是什么？A.數(shù)據(jù)完全共享B.訓(xùn)練效率最高C.保護(hù)數(shù)據(jù)隱私D.算法復(fù)雜度最低2.以下哪種技術(shù)屬于差分隱私的核心機(jī)制？A.同態(tài)加密B.安全多方計(jì)算C.聯(lián)邦學(xué)習(xí)D.添加噪聲3.在多方安全計(jì)算中，參與方無法獲取其他方的原始數(shù)據(jù)，這是其什么特性？A.不可偽造性B.機(jī)密性C.完整性D.可追溯性4.以下哪種場(chǎng)景最適合使用安全多方計(jì)算（SMC）？A.數(shù)據(jù)標(biāo)注B.模型訓(xùn)練C.聯(lián)合統(tǒng)計(jì)D.多方數(shù)據(jù)查詢5.差分隱私中，ε（epsilon）值越小，表示隱私保護(hù)強(qiáng)度如何？A.越弱B.越強(qiáng)C.不變D.無法確定6.零知識(shí)證明在隱私計(jì)算中的主要應(yīng)用是？A.數(shù)據(jù)加密B.身份驗(yàn)證C.知識(shí)驗(yàn)證D.訪問控制7.在聯(lián)邦學(xué)習(xí)中，模型更新后，參與方是否需要共享原始數(shù)據(jù)？A.需要B.不需要C.部分共享D.視情況而定8.同態(tài)加密的主要缺點(diǎn)是？A.計(jì)算效率低B.安全性高C.易于實(shí)現(xiàn)D.適用于小數(shù)據(jù)量9.以下哪種技術(shù)可以在不暴露原始數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行聚合統(tǒng)計(jì)？A.安全多方計(jì)算B.差分隱私C.同態(tài)加密D.聯(lián)邦學(xué)習(xí)10.在隱私計(jì)算中，K匿名技術(shù)通過增加多少來保護(hù)隱私？A.數(shù)據(jù)維度B.數(shù)據(jù)記錄數(shù)C.同義詞替換數(shù)量D.數(shù)據(jù)擾動(dòng)程度11.多方安全計(jì)算中，參與方如何驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性？A.人工審計(jì)B.數(shù)學(xué)證明C.機(jī)器驗(yàn)證D.自動(dòng)校驗(yàn)12.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的“聯(lián)邦”指的是什么？A.數(shù)據(jù)集中管理B.分布式協(xié)作C.集中式訓(xùn)練D.邊緣計(jì)算13.在差分隱私中，δ（delta）值越大，表示隱私保護(hù)強(qiáng)度如何？A.越弱B.越強(qiáng)C.不變D.無法確定14.同態(tài)加密的適用場(chǎng)景通常是？A.實(shí)時(shí)計(jì)算B.大規(guī)模數(shù)據(jù)分析C.小規(guī)模離線計(jì)算D.高并發(fā)訪問15.零知識(shí)證明的主要目的是什么？A.數(shù)據(jù)加密B.知識(shí)驗(yàn)證C.身份認(rèn)證D.訪問控制二、多選題（每題3分，共10題）1.聯(lián)邦學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)包括哪些？A.保護(hù)數(shù)據(jù)隱私B.降低數(shù)據(jù)傳輸成本C.提高計(jì)算效率D.完全替代集中式學(xué)習(xí)2.差分隱私的常見應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？A.數(shù)據(jù)發(fā)布B.模型訓(xùn)練C.聯(lián)合統(tǒng)計(jì)D.實(shí)時(shí)監(jiān)控3.安全多方計(jì)算的核心特性包括哪些？A.機(jī)密性B.完整性C.可驗(yàn)證性D.可撤銷性4.同態(tài)加密的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？A.安全云存儲(chǔ)B.醫(yī)療數(shù)據(jù)分析C.金融交易D.實(shí)時(shí)推薦系統(tǒng)5.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的常見挑戰(zhàn)有哪些？A.數(shù)據(jù)異構(gòu)性B.模型同步問題C.隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)D.計(jì)算資源限制6.差分隱私的主要技術(shù)手段包括哪些？A.添加噪聲B.數(shù)據(jù)匿名化C.安全多方計(jì)算D.零知識(shí)證明7.多方安全計(jì)算的主要應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？A.聯(lián)合統(tǒng)計(jì)B.跨機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)合作C.匿名身份認(rèn)證D.實(shí)時(shí)競(jìng)價(jià)8.同態(tài)加密的局限性有哪些？A.計(jì)算效率低B.安全性高C.實(shí)現(xiàn)復(fù)雜D.適用于小數(shù)據(jù)量9.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵技術(shù)包括哪些？A.模型聚合B.數(shù)據(jù)加密C.損失函數(shù)優(yōu)化D.異構(gòu)數(shù)據(jù)處理10.零知識(shí)證明的主要優(yōu)勢(shì)有哪些？A.隱私保護(hù)B.交互性低C.安全性高D.適用于大規(guī)模驗(yàn)證三、判斷題（每題1分，共20題）1.聯(lián)邦學(xué)習(xí)需要將原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒敕?wù)器進(jìn)行訓(xùn)練。（×）2.差分隱私通過添加噪聲來保護(hù)數(shù)據(jù)隱私。（√）3.安全多方計(jì)算允許參與方驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性，但無法獲取其他方的數(shù)據(jù)。（√）4.同態(tài)加密允許在密文狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算，無需解密原始數(shù)據(jù)。（√）5.聯(lián)邦學(xué)習(xí)的模型聚合通常采用加權(quán)平均方法。（√）6.差分隱私的ε值越小，隱私保護(hù)強(qiáng)度越弱。（×）7.零知識(shí)證明可以驗(yàn)證某個(gè)陳述的真實(shí)性，而無需透露具體信息。（√）8.多方安全計(jì)算適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互場(chǎng)景。（×）9.同態(tài)加密目前主要適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)處理。（√）10.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)異構(gòu)性會(huì)影響模型性能。（√）11.差分隱私的主要缺點(diǎn)是會(huì)犧牲數(shù)據(jù)可用性。（√）12.安全多方計(jì)算需要所有參與方具有相同的密鑰。（×）13.同態(tài)加密的加法同態(tài)和乘法同態(tài)可以支持更復(fù)雜的計(jì)算。（√）14.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的模型更新需要同步所有參與方的數(shù)據(jù)。（×）15.零知識(shí)證明通常需要多次交互才能完成驗(yàn)證。（×）16.差分隱私適用于數(shù)據(jù)發(fā)布場(chǎng)景，可以有效防止成員推斷。（√）17.多方安全計(jì)算中的計(jì)算結(jié)果對(duì)所有參與方透明。（×）18.同態(tài)加密的效率問題限制了其在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用。（√）19.聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)主要依賴于加密技術(shù)。（×）20.零知識(shí)證明的主要應(yīng)用是身份認(rèn)證和知識(shí)驗(yàn)證。（√）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）1.簡(jiǎn)述聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本原理及其在隱私保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)。答案：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本原理是各參與方在本地使用自己的數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，然后將模型更新（而非原始數(shù)據(jù)）發(fā)送到中央服務(wù)器進(jìn)行聚合，最終生成全局模型。其優(yōu)勢(shì)在于保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)始終保留在本地，無需離開安全邊界。此外，還能降低數(shù)據(jù)傳輸成本和存儲(chǔ)需求，適用于分布式協(xié)作場(chǎng)景。2.簡(jiǎn)述差分隱私的核心思想及其在數(shù)據(jù)發(fā)布中的應(yīng)用。答案：差分隱私的核心思想是通過在輸出結(jié)果中添加噪聲，使得任何單個(gè)成員的數(shù)據(jù)是否被包含在數(shù)據(jù)集中無法被確定，從而保護(hù)隱私。在數(shù)據(jù)發(fā)布中，差分隱私可以用于發(fā)布統(tǒng)計(jì)摘要（如均值、中位數(shù)等），同時(shí)保證攻擊者無法推斷出任何成員的具體數(shù)據(jù)。3.簡(jiǎn)述安全多方計(jì)算的基本原理及其在多方數(shù)據(jù)合作中的應(yīng)用。答案：安全多方計(jì)算的基本原理是允許多個(gè)參與方在不泄露各自數(shù)據(jù)的情況下，共同計(jì)算一個(gè)函數(shù)。每個(gè)參與方輸入自己的數(shù)據(jù)，經(jīng)過加密和計(jì)算后，最終得到正確的結(jié)果，但無法獲取其他方的原始數(shù)據(jù)。在多方數(shù)據(jù)合作中，如銀行聯(lián)合反欺詐，SMC可以確保各銀行在共享交易數(shù)據(jù)時(shí)仍保持隱私。4.簡(jiǎn)述同態(tài)加密的基本原理及其在隱私計(jì)算中的局限性。答案：同態(tài)加密允許在密文狀態(tài)下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，解密后結(jié)果與在明文狀態(tài)下計(jì)算相同。其基本原理是使用特殊的加密算法，使得密文運(yùn)算對(duì)應(yīng)于明文運(yùn)算。局限性在于計(jì)算效率低、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且目前主要適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)處理，大規(guī)模應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。5.簡(jiǎn)述零知識(shí)證明的基本思想及其在身份認(rèn)證中的應(yīng)用。答案：零知識(shí)證明的基本思想是證明者向驗(yàn)證者證明某個(gè)陳述的真實(shí)性，而無需透露任何額外的信息。例如，證明者可以證明自己知道某個(gè)密碼，而無需實(shí)際輸入密碼。在身份認(rèn)證中，零知識(shí)證明可以用于驗(yàn)證用戶身份，同時(shí)保護(hù)密碼等敏感信息不被泄露。五、論述題（每題10分，共2題）1.論述聯(lián)邦學(xué)習(xí)在金融風(fēng)控領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景及其面臨的挑戰(zhàn)。答案：聯(lián)邦學(xué)習(xí)在金融風(fēng)控領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景包括：-多家銀行聯(lián)合構(gòu)建反欺詐模型，共享模型更新而不泄露客戶數(shù)據(jù)。-保險(xiǎn)公司聯(lián)合分析理賠數(shù)據(jù)，提升風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估精度。面臨的挑戰(zhàn)包括：-數(shù)據(jù)異構(gòu)性：不同機(jī)構(gòu)的客戶數(shù)據(jù)格式和標(biāo)簽不一致。-模型同步問題：模型更新頻率不一致可能導(dǎo)致訓(xùn)練偏差。-隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)：即使使用加密技術(shù)，仍需防止惡意參與方攻擊。2.論述差分隱私在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用場(chǎng)景及其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：差分隱私在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用場(chǎng)景包括：-醫(yī)院發(fā)布疾病統(tǒng)計(jì)報(bào)告，保護(hù)患者隱私。-研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合分析基因數(shù)據(jù)，提升疾病預(yù)測(cè)模型。優(yōu)點(diǎn)：-有效防止成員推斷，保護(hù)個(gè)人隱私。-適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)發(fā)布。缺點(diǎn)：-添加噪聲會(huì)犧牲數(shù)據(jù)可用性，影響統(tǒng)計(jì)精度。-參數(shù)設(shè)置（如ε、δ）需要權(quán)衡隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)可用性。答案與解析一、單選題答案與解析1.C解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的核心優(yōu)勢(shì)是保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，因?yàn)閿?shù)據(jù)始終保留在本地，無需離開安全邊界。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A錯(cuò)誤，聯(lián)邦學(xué)習(xí)不共享原始數(shù)據(jù)；B和D是技術(shù)特性，非核心優(yōu)勢(shì)。2.D解析：添加噪聲是差分隱私的核心機(jī)制，通過在輸出中引入隨機(jī)性，使得攻擊者無法推斷出任何單個(gè)成員的數(shù)據(jù)。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A同態(tài)加密；BSMC；C聯(lián)邦學(xué)習(xí)。3.B解析：SMC的機(jī)密性保證了參與方無法獲取其他方的原始數(shù)據(jù)，這是其核心特性。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A不可偽造性；C完整性；D可追溯性。4.D解析：SMC適用于多方數(shù)據(jù)查詢場(chǎng)景，如銀行聯(lián)合查詢客戶信用評(píng)分，同時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)隱私。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A數(shù)據(jù)標(biāo)注；B模型訓(xùn)練；C聯(lián)合統(tǒng)計(jì)。5.B解析：ε值越小，隱私保護(hù)強(qiáng)度越強(qiáng)，因?yàn)樘砑拥脑肼曉蕉?。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A越弱；C不變；D無法確定。6.C解析：零知識(shí)證明的主要應(yīng)用是驗(yàn)證知識(shí)真實(shí)性，而無需透露具體信息。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A數(shù)據(jù)加密；B身份認(rèn)證；D訪問控制。7.B解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)不需要共享原始數(shù)據(jù)，只需發(fā)送模型更新。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A需要；C部分共享；D視情況而定。8.A解析：同態(tài)加密的主要缺點(diǎn)是計(jì)算效率低，因?yàn)樾枰诿芪臓顟B(tài)下進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：B安全性高；C易于實(shí)現(xiàn)；D適用于小數(shù)據(jù)量。9.A解析：SMC可以在不暴露原始數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行聚合統(tǒng)計(jì)，如多方聯(lián)合計(jì)算平均收入。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：B差分隱私；C同態(tài)加密；D聯(lián)邦學(xué)習(xí)。10.B解析：K匿名通過增加“同義詞替換數(shù)量”來保護(hù)隱私，使得每個(gè)記錄至少有K-1個(gè)其他記錄與其相似。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A數(shù)據(jù)維度；C同義詞替換數(shù)量；D數(shù)據(jù)擾動(dòng)程度。11.B解析：SMC通過數(shù)學(xué)證明（如零知識(shí)證明）驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性，而不泄露原始數(shù)據(jù)。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A人工審計(jì)；C機(jī)器驗(yàn)證；D自動(dòng)校驗(yàn)。12.B解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的“聯(lián)邦”指的是分布式協(xié)作，各參與方在本地處理數(shù)據(jù)，無需集中存儲(chǔ)。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A數(shù)據(jù)集中管理；C集中式訓(xùn)練；D邊緣計(jì)算。13.A解析：δ值越大，隱私保護(hù)強(qiáng)度越弱，因?yàn)楣粽吣芤愿吒怕释茢喑蓡T身份。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：B越強(qiáng)；C不變；D無法確定。14.C解析：同態(tài)加密適用于小規(guī)模離線計(jì)算，如金融交易驗(yàn)證，因?yàn)橛?jì)算效率低。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A實(shí)時(shí)計(jì)算；B大規(guī)模數(shù)據(jù)分析；D高并發(fā)訪問。15.B解析：零知識(shí)證明的主要目的是驗(yàn)證知識(shí)真實(shí)性，而無需透露具體信息。其他選項(xiàng)不準(zhǔn)確：A數(shù)據(jù)加密；C身份認(rèn)證；D訪問控制。二、多選題答案與解析1.A、B、C解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)包括保護(hù)數(shù)據(jù)隱私（A）、降低數(shù)據(jù)傳輸成本（B）、提高計(jì)算效率（C）。D錯(cuò)誤，不能完全替代集中式學(xué)習(xí)。2.A、B、C解析：差分隱私的應(yīng)用場(chǎng)景包括數(shù)據(jù)發(fā)布（A）、模型訓(xùn)練（B）、聯(lián)合統(tǒng)計(jì)（C）。D實(shí)時(shí)監(jiān)控通常不需要差分隱私。3.A、B、C解析：SMC的核心特性包括機(jī)密性（A）、完整性（B）、可驗(yàn)證性（C）。D可撤銷性不是SMC的核心特性。4.A、B、C解析：同態(tài)加密的應(yīng)用領(lǐng)域包括安全云存儲(chǔ)（A）、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析（B）、金融交易（C）。D實(shí)時(shí)推薦系統(tǒng)通常不需要同態(tài)加密。5.A、B、C、D解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)包括數(shù)據(jù)異構(gòu)性（A）、模型同步問題（B）、隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)（C）、計(jì)算資源限制（D）。6.A、B解析：差分隱私的主要技術(shù)手段包括添加噪聲（A）、數(shù)據(jù)匿名化（B）。C和D是其他隱私保護(hù)技術(shù)。7.A、B、D解析：SMC的應(yīng)用場(chǎng)景包括聯(lián)合統(tǒng)計(jì)（A）、跨機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)合作（B）、實(shí)時(shí)競(jìng)價(jià)（D）。C匿名身份認(rèn)證通常使用零知識(shí)證明。8.A、C解析：同態(tài)加密的局限性包括計(jì)算效率低（A）、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜（C）。B安全性高是其優(yōu)點(diǎn)；D適用于小數(shù)據(jù)量是其應(yīng)用場(chǎng)景。9.A、C、D解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的關(guān)鍵技術(shù)包括模型聚合（A）、損失函數(shù)優(yōu)化（C）、異構(gòu)數(shù)據(jù)處理（D）。B數(shù)據(jù)加密不是聯(lián)邦學(xué)習(xí)的核心技術(shù)。10.A、C、D解析：零知識(shí)證明的優(yōu)勢(shì)包括隱私保護(hù)（A）、安全性高（C）、適用于大規(guī)模驗(yàn)證（D）。B交互性低是其缺點(diǎn)。三、判斷題答案與解析1.×解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)不需要傳輸原始數(shù)據(jù)，只需發(fā)送模型更新。2.√解析：差分隱私通過添加噪聲保護(hù)隱私。3.√解析：SMC允許驗(yàn)證結(jié)果正確性，但無法獲取其他方數(shù)據(jù)。4.√解析：同態(tài)加密允許在密文狀態(tài)下計(jì)算。5.√解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)通常采用加權(quán)平均聚合模型。6.×解析：ε值越小，隱私保護(hù)越強(qiáng)。7.√解析：零知識(shí)證明驗(yàn)證知識(shí)真實(shí)性，不透露具體信息。8.×解析：SMC適用于離線計(jì)算，不適用于實(shí)時(shí)交互。9.√解析：同態(tài)加密目前主要適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)處理。10.√解析：數(shù)據(jù)異構(gòu)性會(huì)影響模型聚合效果。11.√解析：差分隱私犧牲數(shù)據(jù)可用性換取隱私保護(hù)。12.×解析：SMC不需要共享密鑰，通