港大團隊研發CLAP隱私保護系統 讓安全成為硬件「原生屬性」突破邊緣裝置安全與效能的技術瓶

香港文匯報訊（記者 史柳藝）近年醫療物聯網安全事故頻發，黑客利用遠端遙控方式攻擊醫療裝置，例如竄改胰島素泵劑量和干擾心臟起搏器訊號等事件，凸顯出邊緣裝置的安全隱患。由香港大學工程學院團隊研發的革命性隱私保護系統—「共位認證與處理系統」（Co-Located Authentication and Processing，下稱CLAP），突破邊緣運算裝置在安全與效能之間的技術瓶頸。研究成果已發表於國際頂尖期刊《科學進展》（Science Advances)，這項創新技術將為從穿戴式醫療裝置，到工業物聯網的領域提供關鍵的安全保障，應對當前邊緣計算裝置面臨的重大安全漏洞。

科研團隊由電機電子工程系教授黃毅和博士劉正午領導，聯同清華大學及南方科技大學的團隊，成功開發出一套基於憶阻器的新系統，能將認證與運算功能整合於同一平台。

CLAP系統創新運用憶阻器的兩大特性：第一，實現「存算一體化」技術，使數據儲存與運算同步於同一裝置完成；第二，具備「物理隨機」特性，能利用元件間與生俱來的微觀差異。前者可大幅提升數據處理效率，後者則能為設備認證提供獨一無二的安全標記，猶如電子身份證。

劉正午解釋：「傳統方案通常需將安全模組與分析模組、儲存單元與運算單元分開實現，造成巨大的硬體與能源消耗，對資源有限的邊緣裝置而言難以負荷。相較之下，這種硬體整合設計，既能保障認證可靠性與運算精準度，又不會產生傳統方案的額外開銷。」

在概念測試中，新系統於健康監測領域的心電圖（ECG）數據採集應用表現卓越，其認證準確率高達99.46%，訊號壓縮誤差僅為18.67%（均方根誤差百分比），同時實現能耗效率提升146倍及晶片面積縮減近18倍的突破性成果。

教授黃毅強調：「這項新技術標誌着安全邊緣計算領域的一個重要里程碑，這些改進對於各類資源受限的應用至關重要，無論是醫療植入裝置還是工業物聯網傳感器都能受惠。我們期望推動行業邁向新未來，讓安全不再是以性能為代價的附加功能，而是可成為硬件的原生屬性。」

這項跨院校的研究項目獲得多項資金支持，包括國家自然科學基金、香港特區研究資助局主題研究計劃與優配研究金、安富利 — 香港大學新興微電子與泛在系統實驗室，以及由香港創新科技署創新香港研發平台資助的香港人工智能晶片研發中心。參與研究的團隊成員包括港大工程學院教授黃毅、博士劉正午及博士生丁辰辰；清華大學教授吳華強、博士林博瀚、教授唐建石和高濱；以及南方科技大學教授王中銳。

研究成果已發表於國際頂尖期刊《科學進展》（Science Advances)，相關研究論文題為《基於共位認證與處理憶阻器晶片的隱私保護數據分析》。