카이스트 전기및전자공학부 유민수 교수팀
SW 아닌 HW에 개인정보 보호기술 적용...AI 정보보호 반도체

국내 연구진이 개인정보 보호 기술이 적용된 반도체 하드웨어를 개발했다.

카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 세계 최초로 개인정보 보호 기술이 적용된 인공지능(AI) 반도체를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 오는 10월에 열리는 컴퓨터 구조 분야 국제학술대회인 ‘MICRO 2022’에서 발표될 예정이다.

구글, 애플, 마이크로소프트 등 클라우드 서비스를 제공하는 기업들은 AI 기술을 기반으로 여러 서비스를 제공한다. 이를 위해서는 사용자 정보를 대량으로 수집해 AI 알고리즘 정확도와 성능을 개선해야 한다. 이 과정에서 많은 양의 사용자 정보가 서비스 제공 기업의 데이터 센터로 전송되고 민감한 개인정보나 파일들이 저장되고 사용되는 과정에서 정보가 유출되기도 한다.

대형 인공지능 모델에서 정보유출은 더 쉽게 발생하는 경향이 있기 때문에 빅테크 기업들은 차등 프라이버시 기술에 주목하고 있다. 차등 프라이버시 기술은 학습에 사용되는 정보에 잡음을 섞음으로써 AI 모델에서 사용자의 개인정보를 유출하는 모든 종류의 공격을 방어할 수 있다. 그럼에도 불구하고 차등 프라이버시 기술을 적용하면 기존 어플리케이션(앱) 속도와 성능이 크게 하락하기 때문에 적용되지 못하고 있다.

이에 연구팀은 차등 프라이버시 기술의 성능 병목 구간을 분석해 앱 성능을 개선시킬 수 있는 인공지능 반도체 칩을 개발했다. 연구팀이 개발한 AI 반도체는 현재 널리 사용되는 AI 반도체 프로세서인 구글 TPUv3와 비교했을 때 차등 프라이버시 인공지능 학습 과정을 3.6배 빠르게 실행시킬 수 있는 것으로 확인됐다. 또 엔디비아의 최신 그래픽처리장치(GPU) A100 대비 10분의 1 수준의 자원으로 대등한 성능을 보인다고 연구팀은 설명했다.

연구를 이끈 유민수 카이스트 교수는 “이번 연구는 지금까지 없었던 차등 프라이버스가 적용된 인공지능 반도체를 처음 개발했다는 점에서 의미가 크다”며 “하드웨어 한계로 쓰이지 못했던 차등 정보보호 기술의 대중화에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.