Google เปิดซอร์ส HEIR คอมไพเลอร์ปฏิวัติวงการ ใช้ AI ประมวลผลบนข้อมูลเข้ารหัสได้โดยไม่ต้องถอดรหัส

เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม 2026 Google ได้ปล่อย HEIR (Homomorphic Encryption Intermediate Representation) ซึ่งเป็นชุดเครื่องมือคอมไพเลอร์โอเพนซอร์สที่แปลงโมเดล AI ที่ฝึกมาแล้วให้สามารถทำงานอนุมานผลบนข้อมูลที่เข้ารหัสได้โดยตรง โดยไม่ต้องถอดรหัสข้อมูลนั้นออกมาเลย การประกาศดังกล่าวบน Google Security Blog โดย Jeremy Kun วิศวกรซอฟต์แวร์ของ Google ได้อธิบายว่านี่คือ "เครื่องมืออันทรงพลังชิ้นล่าสุดที่ถูกเพิ่มเข้าไปใน Private Computing Toolkit ของเรา" HEIR สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ MLIR (Multi-Level Intermediate Representation) และรองรับสคีมาการเข้ารหัสแบบโฮโมมอร์ฟิกทั้ง BGV, BFV และ CKKS ผ่านไลบรารีแบ็คเอนด์อย่าง OpenFHE และ Lattigo โปรเจกต์นี้อยู่ภายใต้สัญญาอนุญาต Apache-2.0 และโค้ดเบสพร้อมเอกสารประกอบทั้งหมดได้รับการดูแลโดย Google

HEIR ทำงานเพื่อ AI ส่วนตัวอย่างไร

HEIR ช่วยลดอุปสรรคในการใช้งาน Fully Homomorphic Encryption (FHE) สำหรับการอนุมานผลแมชชีนเลิร์นนิง นักพัฒนาสามารถนำโมเดลที่ฝึกมาแล้วปกติ ป้อนผ่านการคอมไพล์ของ HEIR และสร้างไฟล์ปฏิบัติการที่ทำงานบนไซเฟอร์เท็กซ์ (ciphertexts) ได้ เซิร์ฟเวอร์จะไม่เห็นข้อมูลอินพุตแบบข้อความธรรมดาหรือเอาต์พุตของโมเดลเลย ซึ่งเป็นการรักษาความเป็นส่วนตัวของข้อมูลผู้ใช้ในระดับการเข้ารหัส การออกแบบ IR แบบหลายชั้นของ HEIR จัดการงานต่างๆ เช่น การจัดวางข้อมูลไซเฟอร์เท็กซ์ ("การจัดเรียง"), การเลือกพารามิเตอร์ และการแปลงเป็นเลขคณิตโดยอัตโนมัติ โปรเจกต์นี้มีเป้าหมายเพื่อทำให้โปรแกรม FHE สามารถทำงานร่วมกันได้ข้ามสคีมาการเข้ารหัส คอมไพเลอร์ และตัวเร่งฮาร์ดแวร์ต่างๆ

แอปพลิเคชันสาธิตทั้งสี่

Google ได้ส่งมอบแอปพลิเคชันสาธิตสี่ตัวที่คอมไพล์ด้วย HEIR เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ :

• ระบบแนะนำเชิงลึก (Deep learning recommender) — ให้คำแนะนำเฉพาะบุคคลแบบส่วนตัวโดยไม่เปิดเผยประวัติผู้ใช้ (พัฒนาร่วมกับ Belfort Labs, LG และ NYU)
• ตรวจจับทุจริตบัตรเครดิต (Credit-card fraud detection) — ตรวจจับธุรกรรมฉ้อโกงบนข้อมูลทางการเงินที่เข้ารหัส (ร่วมกับ Niobium และ hardshell.ai)
• ตัวตรวจจับการบุกรุกเครือข่าย Kitsune — ระบุการโจมตีเครือข่ายโดยไม่เปิดเผยรูปแบบการรับส่งข้อมูล (ร่วมกับ Niobium เช่นกัน)
• การตรวจจับคำสั่งเสียง (Voice hotword spotting) — ตรวจจับคำสั่งเสียง เช่น "Hey Google" บนเสียงที่เข้ารหัส (ร่วมกับ Belfort Labs)

แอปพลิเคชันสาธิตทั้งสี่ตัวทำงานบนการใช้งานซีพียูแบบ single-threaded Google ยังไม่ได้เผยแพร่ตัวเลขความหน่วงที่แสดงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์สำหรับปริมาณงานส่วนใหญ่

พาร์ทเนอร์และผู้ร่วมมือ

พาร์ทเนอร์ตัวเร่งฮาร์ดแวร์ — Google กำลังทำงานร่วมกับผู้จำหน่ายฮาร์ดแวร์เฉพาะทางเพื่อเร่งการอนุมานผล FHE:

• Belfort — Google เป็นลูกค้าจ่ายเงินรายแรกของ Belfort สำหรับฮาร์ดแวร์การประมวลผลแบบเข้ารหัส
• Niobium — ASIC BASALISC ของพวกเขารองรับ BGV และ CKKS ผ่าน API ของ OpenFHE
• Cornami
• Optalysys

HEIR สร้างโค้ดแบ็คเอนด์สำหรับ FPGA ของ Belfort ในภาษา Rust และ TPU ของ Google ผ่านไลบรารี Python ชื่อ jaxite แบ็คเอนด์ FPGA ตัวแรกสำหรับ HEIR ถูกนำเสนอในการประชุม FHE.org ในปี 2026 โดยประเมินไปป์ไลน์แบบ Boolean เทียบกับแบบ Arithmetic สำหรับการเร่ง FHE ในทางปฏิบัติ โดยงานนี้ทำโดยนักวิจัยจาก KU Leuven และ Google

ผู้ร่วมมือทางวิชาการ — ผู้เขียนร่วมในเอกสารของ HEIR รวมถึงนักวิจัยจาก Intel (Alexander Viand), Moreh (Jaeho Choi), KU Leuven, UC Santa Barbara, University of Michigan, Ann Arbor และ Tsinghua University รายชื่อพาร์ทเนอร์ทางวิชาการในวงกว้างยังรวมถึง Georgia Tech และ Carnegie Mellon

ข้อจำกัดในทางปฏิบัติในปัจจุบัน

FHE ยังคงพื้นฐานที่ช้า เกณฑ์มาตรฐานอิสระจากกลางปี 2026 ระบุว่าการคำนวณ FHE ยังคง ช้ากว่าประมาณ 1,000 ถึง 10,000 เท่า เมื่อเทียบกับการคำนวณข้อความธรรมดาที่เทียบเท่า ขึ้นอยู่กับสคีมาและการดำเนินการ การปรับปรุงอัลกอริทึม การเพิ่มประสิทธิภาพคอมไพเลอร์ เทคนิคการทำเป็นชุด (batching) และการเร่งฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะ ได้ผลักดันประสิทธิภาพของ FHE ให้เร็วกว่าเมื่อห้าปีที่แล้วถึง 1,000 ถึง 10,000 เท่า แต่นั่นก็ยังคงมีช่องว่างขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับการคำนวณที่ไม่เข้ารหัสสำหรับปริมาณงานส่วนใหญ่

แอปสาธิต HEIR ของ Google ทำงานบนซีพียูแบบ single-threaded และบริษัทยังไม่ได้เผยแพร่ตัวเลขความหน่วงที่แสดงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์สำหรับปริมาณงานส่วนใหญ่ การเร่งฮาร์ดแวร์จากพาร์ทเนอร์อย่าง Belfort และ Niobium คาดว่าจะช่วยปรับปรุงความเร็ว แต่ผลประโยชน์เหล่านั้นยังไม่ได้รับการสาธิตในการผลิต เอกสารวิจัยที่ประเมินเฟรมเวิร์ก FHE ชั้นนำสามตัว รวมถึง HEIR ของ Google ได้ค้นพบข้อบกพร่อง 21 จุดในเลเยอร์ต่างๆ รวมถึงข้อผิดพลาดทางตรรกะ 16 จุดที่นำไปสู่การคำนวณที่ไม่ถูกต้องอย่างเงียบๆ และการหยุดทำงาน 5 จุด

ในระดับโลก มีเพียง สามระบบการผลิต ที่ใช้เทคโนโลยี FHE ซึ่งได้รับการบันทึกต่อสาธารณะ ณ กลางปี 2026 ซึ่งเน้นย้ำว่า HEIR นั้นเป็นแพลตฟอร์มวิจัยและเปิดใช้งานเป็นหลัก มากกว่าที่จะเป็นเครื่องมือปรับใช้ที่สมบูรณ์ บน Hacker News การประกาศดังกล่าวได้รับ 275 คะแนน และผู้แสดงความคิดเห็นโดยทั่วไปอธิบายว่ามันเป็นความก้าวหน้าที่แท้จริง แต่ยังห่างไกลจากความเร็วในการผลิตสำหรับการอนุมานผล AI ทั่วไป