【隐私计算实训营——004上手隐语SecretFlow和SecretNote安装部署】

本文主要是介绍【隐私计算实训营——004上手隐语SecretFlow和SecretNote安装部署】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. SecretFlow安装

1.1 环境要求

Python>=3.8
操作系统
- Ubuntu18+
资源：>=8核16GB
安装包
- secretflow-lite

安装方式

docker（推荐）

2. SecretFlow部署模式

在这里插入图片描述
SecretFlow使用Ray作为分布式计算调度框架。
Ray集群由一个主节点和零或若干个从节点组成。

3 仿真模式

在这里插入图片描述

3.1单机仿真

我们通过docker来启动secretflow，这里我安装的是secretflow/secretflow-lite-anolis8

# 运行secretflow
docker run secretflow/secretflow-lite-anolis8
# 查看containerId
docker ps
# 进入容器
docker exec -it [containerId] /bin/bash
# 进入python环境
python

单个节点模拟alice、bob两个参与方

import secretflow as sf
sf.init(parties=['alice','bob'],address='local')
alice = sf.PYU('alice')
bob = sf.PYU('bob')
# 将明文值2通过密文计算加一的操作，得到一个密文结果
alice(lambda x:x+1)(2)
# <secretflow.device.device.pyu.PYUObject object at 0x7f7e75208880>
# 将明文值2通过密文计算减一的操作，得到一个密文结果
alice(lambda x:x-1)(2)
# <secretflow.device.device.pyu.PYUObject object at 0x7f7e75131f30>

3.2 集群仿真

这里我是用docker来进行集群模式的仿真，所以我需要了解一下docker网络的概念。
在这里我采用的是Host网络模式，该模式下容器和docker主机共享网络IP和端口。

3.2.1 启动主alice节点

#启动docker
docker run --rm -d -it --network host --name alice secretflow/secretflow-lite-anolis8:latest
# 查看containerId
docker ps
# 进入容器
docker exec -it [containerId] /bin/bash
#启动ray主节点
ray start --head --node-ip-address=127.0.0.1 --port=9001 --resources='{"alice": 16}' --include-dashboard=False --disable-usage-stats

注意：

请使用真实的ip地址和端口。
{“alice”: 16} 意味着alice最多可以同时运行16个worker。您可以按需要自行调整。
当屏幕中输出 “Ray runtime started.” 意味着主节点成功启动。

3.2.2 启动bob从节点

#启动docker
docker run --rm -d -it --network host --name bob secretflow/secretflow-lite-anolis8:latest
# 查看containerId
docker ps
# 进入容器
docker exec -it [containerId] /bin/bash
#启动ray从节点
ray start --address=127.0.0.1:9001 --resources='{"bob": 16}' --disable-usage-stats

请使用主节点的ip地址和端口。
{“bob”: 16} 意味着alice最多可以同时运行16个worker。您可以按需要自行调整。
当屏幕中输出 “Ray runtime started.” 意味着主节点成功启动。

3.2.3 运行代码

在任一台机器上运行代码，最后会发送到主节点进行计算。

import secretflow as sf
sf.init(parties=['alice','bob'],address='127.0.0.1:9001')
alice = sf.PYU('alice')
bob = sf.PYU('bob')
# 将明文值2通过密文计算加一的操作，得到一个密文结果
alice(lambda x:x+1)(2)
# <secretflow.device.device.pyu.PYUObject object at 0x7f7e75208880>
# 将明文值2通过密文计算减一的操作，得到一个密文结果
alice(lambda x:x-1)(2)
# <secretflow.device.device.pyu.PYUObject object at 0x7f7e75131f30>

3.2.4 创建密态设备SPU

我们设置通信地址如下：（注意不能和Ray的通信地址端口冲突）

alice的通信地址：127.0.0.1:9101
bob的通信地址：127.0.0.1:9102
同时设置SPU的端口：
alice的SPU监听端口地址：9101
bob的SPU监听端口地址：9102

执行以下代码

import spu
import secretflow as sf
# Use ray head adress please.
sf.init(parties=['alice', 'bob'], address='127.0.0.1:9001')
cluster_def={'nodes': [{'party': 'alice',# Please choose an unused port.'address': '127.0.0.1:9101','listen_addr': '0.0.0.0:9101'},{'party': 'bob',# Please choose an unused port.'address': '127.0.0.1:9102','listen_addr': '0.0.0.0:9102'},],'runtime_config': {'protocol': spu.spu_pb2.SEMI2K,'field': spu.spu_pb2.FM128,'sigmoid_mode': spu.spu_pb2.RuntimeConfig.SIGMOID_REAL,}
}spu = sf.SPU(cluster_def=cluster_def)
# 利用SPU来进行运算
spu(lambda x:x+1)(2)

4. 生产模式

相比仿真模式，生产模式主要是进行了安全增强：

每个参与方都是独立的Ray集群
所有参与方都需要执行代码
注意：请牢记alice和bob需要同时运行代码。

通过了解：
我们发现存在三套地址
Ray头节点的监听地址
- alice 127.0.0.1:9001
- bob 127.0.0.1:9002
Proxy的通信地址
- alice 127.0.0.1:9101
- bob 127.0.0.1:9102
SPU的通信端口
- alice 9201
- bob 9202

4.1 部署步骤

在alice节点中运行如下python代码

import secretflow as sf
cluster_config ={'parties': {'alice': {# replace with alice's real address.'address': '127.0.0.1:9101','listen_addr': '0.0.0.0:9201'},'bob': {# replace with bob's real address.'address': '127.0.0.1:9102','listen_addr': '0.0.0.0:9202'},},'self_party': 'alice'
}
sf.init(address='127.0.0.1:9001', cluster_config=cluster_config)
# your code to run.

之前我们的bob节点为从节点，所以需要关闭后重启为主节点。

# 关闭集群 
ray stop
# 启动bob为主节点
ray start --head --node-ip-address=127.0.0.1 --port=9002 --resources='{"bob": 16}' --include-dashboard=False --disable-usage-stats

在alice节点中运行如下python代码

import secretflow as sf
cluster_config ={'parties': {'alice': {# replace with alice's real address.'address': '127.0.0.1:9101','listen_addr': '0.0.0.0:9201'},'bob': {# replace with bob's real address.'address': '127.0.0.1:9102','listen_addr': '0.0.0.0:9202'},},'self_party': 'bob'
}
sf.init(address='127.0.0.1:9002', cluster_config=cluster_config)
# your code to run.

4.2 生产模式——KUSCIA解决多端口问题

在这里插入图片描述

5. SecretNote和SCQL安装与使用

SecretNote是专为隐语开发者打造的高级工具套件。以notebook的形式呈现，支持多节点代码执行和文件管理，同时执行运行状态追踪功能，极大地提升开发者的效率和工作体验。
https://github.com/secretflow/secretnote?spm=a2c6h.12873639.article-detail.8.20d665253mLsK9

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