Un nuovo approccio alla privacy dei dati nei LLMs
Scopri come un nuovo sistema migliora la privacy dei dati e la velocità di elaborazione per i LLM.
Yifan Tan, Cheng Tan, Zeyu Mi, Haibo Chen
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Indice
- Qual è il problema?
- Il costo di mantenere le cose riservate
- Entra in scena l'eroe: un nuovo sistema
- Prevedere cosa necessita protezione
- Mantenere bassi i costi
- Testare le acque
- La crescente necessità di LLM
- I problemi con i servizi cloud
- Il ruolo del computing riservato
- Le GPU entrano in gioco
- La meccanica del mantenere le cose riservate
- La necessità di velocità
- Le sfide della previsione
- Come gestire gli errori
- Uno sguardo più vicino al processo
- Come si distingue il nuovo sistema
- Una competizione amichevole di sistemi
- Preparati per il futuro
- Le considerazioni finali
- Abbracciare la tecnologia intelligente
- Fonte originale
- Link di riferimento
Nel mondo tecnologico di oggi, sembra che tutti parlino dei modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM). Questi modelli possono prendere del testo, capirlo e fornire nuovo testo in cambio. Pensali come chatbot super intelligenti che possono scrivere storie, rispondere a domande e persino aiutare con progetti scolastici. Ma c'è un problema: quando le aziende usano questi modelli nel cloud, ci possono essere seri problemi di sicurezza, soprattutto quando si tratta di dati sensibili. Vediamo di capire meglio.
Qual è il problema?
Quando le aziende inviano i loro dati nel cloud, corrono il rischio che qualcuno che non dovrebbe vederli ci metta il naso. Questo è particolarmente preoccupante per le aziende che trattano informazioni private. Per tenere i dati al sicuro, alcune menti brillanti hanno trovato un modo per mantenere la riservatezza mentre si usano i servizi cloud. Qui entra in gioco il computing riservato, che ha alcune tecniche sofisticate.
Il costo di mantenere le cose riservate
Sfortunatamente, mentre il computing riservato funziona bene per proteggere i dati, può rallentare tutto di molto. Immagina di essere su un'autostrada, ma ogni volta che devi passare da un casello, il traffico rallenta a rilento. È un po' quello che succede con gli LLM quando vengono inviati nel cloud con forti protezioni. La velocità può calare fino all'88%, rendendo tutto frustrante per gli utenti e le aziende.
Entra in scena l'eroe: un nuovo sistema
Per risolvere questo problema, è stato sviluppato un nuovo sistema che può mantenere le cose riservate senza rallentare il processo. Questo sistema sovrappone due compiti: proteggere i dati e fare calcoli. Significa che una cosa può succedere mentre l'altra continua, proprio come quando puoi ascoltare musica mentre lavori. L'obiettivo è nascondere la lentezza causata dalla crittografia, rendendo tutto fluido.
Prevedere cosa necessita protezione
Una delle sfide più grandi di questo nuovo sistema è sapere quali dati devono essere protetti e quando. È come cercare di indovinare cosa ordinerà qualcuno in un ristorante prima che guardi il menu! La soluzione? Osservando come di solito lavorano gli LLM, il sistema può prevedere quali dati necessitano di protezione prima che vengano richiesti.
Mantenere bassi i costi
Il nuovo sistema non si basa solo su previsioni; ha anche un piano di riserva nel caso in cui le cose vadano male. Se il sistema indovina male sui dati da proteggere, è pronto con un modo a basso costo per risolvere il problema. Questo aiuta a mantenere il flusso e assicura che il processo rimanga efficiente.
Testare le acque
I test hanno dimostrato che questo nuovo sistema aggiunge solo un piccolo tempo-circa il 19,6%-al servizio complessivo, il che è un miglioramento sostanziale rispetto ai sistemi privi di questo tipo di protezione. È come avere un secondo giro di dessert che non pesa!
La crescente necessità di LLM
Man mano che le aziende cercano di adottare gli LLM per vari compiti, le scommesse diventano sempre più alte. Questi modelli stanno diventando sempre più comuni nel modo in cui operano le aziende. Ma siccome si basano su potenti unità di elaborazione grafica (GPU), che possono costare molto, molte aziende utilizzano servizi cloud per accedervi.
I problemi con i servizi cloud
I servizi cloud sono allettanti perché possono gestire molte informazioni e non richiedono alle aziende di spendere molti soldi in hardware. Tuttavia, possono anche comportare dei rischi. Se gli hacker riescono ad accedere al cloud, potrebbero visualizzare i modelli e le richieste degli utenti, esponendo dati sensibili. Non va bene!
Il ruolo del computing riservato
Per combattere questi rischi, il computing riservato aiuta bloccando i dati in un ambiente sicuro. Questo significa che l'accesso esterno è negato e solo il software fidato è autorizzato. Pensalo come tenere i tuoi oggetti preziosi in una cassaforte che solo tu puoi aprire. La tecnologia è come un supereroe per i dati, fornendo una protezione extra.
Le GPU entrano in gioco
Sebbene il computing riservato possa aiutare a proteggere i dati, usarlo con gli LLM può rallentare le cose. Questo perché i forti controlli di sicurezza comportano di solito molto lavoro di sottofondo. Ad esempio, quando si usa un modello come l'OPT-30B con queste protezioni, può subire un rallentamento significativo. Ma con il nuovo sistema in atto, si può mantenere le prestazioni senza compromettere la sicurezza.
La meccanica del mantenere le cose riservate
Il nuovo sistema usa qualcosa chiamato crittografia a pipeline speculativa. Questo termine sofisticato significa che può sovrapporre i passaggi di protezione e elaborazione dei dati, proprio come puoi multitask un po’ nella tua vita quotidiana.
La necessità di velocità
In breve, l'obiettivo è portare la crittografia sullo sfondo così da non bloccare i processi principali. Il vantaggio secondario? Rende il sistema più efficiente!
Le sfide della previsione
Prevedere quali dati saranno necessari non è un'impresa da poco. Richiede di capire come funzionano gli LLM e quali richieste fanno di solito. Fortunatamente, osservando i modelli passati, il sistema può imparare a fare previsioni più intelligenti sulle richieste future.
Come gestire gli errori
Tuttavia, gli errori possono capitare. Se la previsione non colpisce nel segno, il sistema è impostato per gestire questi errori con eleganza. Questo comporta controllare i dati prima di inviarli alla GPU e avere un piano per quando le cose non vanno come previsto.
Uno sguardo più vicino al processo
Il sistema è composto da diverse parti che lavorano insieme. La prima parte è il Predittore, che fa delle stime educate su quali dati saranno necessari. Poi c’è il validatore, che controlla per assicurarsi che tutto sia corretto prima di inviarlo. Infine, c’è un gestore degli errori per sistemare le cose se qualcosa va storto!
Come si distingue il nuovo sistema
Creando una chiara separazione tra l'elaborazione dei dati e la crittografia, questo nuovo sistema permette a tutto di lavorare più velocemente. Il sistema non solo bilancia velocità e sicurezza, ma assicura che entrambi funzionino in armonia.
Una competizione amichevole di sistemi
Questo nuovo servizio è stato testato contro altri che non hanno il computing riservato. Le prestazioni del nuovo sistema hanno mostrato miglioramenti impressionanti, con una gestione dei dati più veloce e meno tempo sprecato complessivamente.
Preparati per il futuro
Man mano che le aziende cercano di implementare sempre più LLM, la necessità di un'elaborazione efficiente e sicura sarà cruciale. La tendenza mostra che il futuro è nei sistemi intelligenti che possono prevedere ciò di cui c'è bisogno mantenendo tutto sicuro. Questa innovazione renderà gli LLM ancora più facili da usare, beneficiando tutti nel lungo periodo.
Le considerazioni finali
Con questo nuovo sistema, il mondo degli LLM sta aprendo la strada a un futuro più sicuro ed efficiente. Nessuno vuole affrontare problemi di sicurezza che rallentano i progressi, quindi con questi miglioramenti, è solo una questione di tempo prima che gli LLM diventino uno strumento standard in varie aziende, aumentando la produttività mentre si mantiene al sicuro le informazioni sensibili.
Abbracciare la tecnologia intelligente
In conclusione, la combinazione di un approccio user-friendly, previsioni solide e costi contenuti rende questo sistema un promettente avanzamento nel campo degli LLM e del computing riservato. Quindi, preparati e preparati per un viaggio verso un futuro digitale più sicuro!
Titolo: PipeLLM: Fast and Confidential Large Language Model Services with Speculative Pipelined Encryption
Estratto: Confidential computing on GPUs, like NVIDIA H100, mitigates the security risks of outsourced Large Language Models (LLMs) by implementing strong isolation and data encryption. Nonetheless, this encryption incurs a significant performance overhead, reaching up to 52.8 percent and 88.2 percent throughput drop when serving OPT-30B and OPT-66B, respectively. To address this challenge, we introduce PipeLLM, a user-transparent runtime system. PipeLLM removes the overhead by overlapping the encryption and GPU computation through pipelining - an idea inspired by the CPU instruction pipelining - thereby effectively concealing the latency increase caused by encryption. The primary technical challenge is that, unlike CPUs, the encryption module lacks prior knowledge of the specific data needing encryption until it is requested by the GPUs. To this end, we propose speculative pipelined encryption to predict the data requiring encryption by analyzing the serving patterns of LLMs. Further, we have developed an efficient, low-cost pipeline relinquishing approach for instances of incorrect predictions. Our experiments on NVIDIA H100 GPU show that compared with vanilla systems without confidential computing (e.g., vLLM, PEFT, and FlexGen), PipeLLM incurs modest overhead (less than 19.6 percent in throughput) across various LLM sizes, from 13B to 175B.
Autori: Yifan Tan, Cheng Tan, Zeyu Mi, Haibo Chen
Ultimo aggiornamento: 2024-11-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.03357
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.03357
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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