【邊緣 AI 安全全解析】在 IoT、製造設備、自駕車部署 AI，四大風險 + 三層防線一次掌握
AI 正加速邁向邊緣運算，逐步改變企業部署 AI 的策略。根據市調機構 Marketandmarkets 預估，邊緣 AI 軟體市場規模將從 2024 年的 19.2 億美元，成長到 2030 年的 71.9 億美元，年複合成長率 24.7%。然而，這類部署方式也暴露出新的資安弱點。
典型的邊緣 AI 應用包括工業物聯網設備、自駕車、工廠內的智慧製造設備，以及智慧型手機、智慧音箱、智慧監視設備等。邊緣 AI 的最大優勢，在於能夠在本地端處理資料，無須將所有原始資料傳回雲端──這不僅可降低延遲、減少頻寬壅塞，也強化即時決策能力，並縮小敏感資料的傳輸攻擊面。
然而，邊緣 AI 公司 Latent AI 執行長 Jags Kandasamy 指出，部署 AI 模型的每個階段都可能產生風險，即使標榜「離線」的裝置，也可能會間歇性連網傳輸資料。那麼，企業該如何安全地部署邊緣 AI？
盤點邊緣 AI 部署的 4 大資安風險
第一，即便是邊緣 AI，仍有資料隱私和完整性風險。根據《IEEE IoTM》論文研究，生成式 AI 能大量生成與操縱資料，如果缺乏適當保護，可能導致敏感資料外洩和資料完整性受損，而在物聯網環境中，由於設備持續收集和傳輸數據，這類風險將進一步放大。
Check Point 全球解決方案架構師 Antoinette Hodes 表示，邊緣設備通常部署於遠端或不安全場域，容易遭到物理破壞、未經授權存取或網路入侵，而端點可能會成為駭客滲透整體系統的潛在入口。
第二，邊緣 AI 的分散部署特性，導致監控困難與防護不一致。《IEEE IoTM》論文指出，每一台物聯網設備都可能成為潛在漏洞，且單一設備的漏洞就可能危及整個網路。此外，不同邊緣設備在功能與安全協議上也存在差異，使得跨設備的安全難以標準化，造成資安防線落差。
第三，儘管邊緣運算具備隱私防護優勢，但有越來越多高階攻擊技術對分散式 AI 系統構成威脅。歐盟資助的「EdgeAI 計畫」列舉數種新型攻擊手法，包括梯度洩漏攻擊（DLG，Deep leakage from gradients）、模型反推攻擊（Model inversion attacks）、成員推論攻擊（Membership Inference）等攻擊手法，對處理敏感資訊的系統構成重大威脅。
第四，邊緣 AI 的資安資源受限。EdgeAI 計畫表示，邊緣裝置因運算與記憶體資源有限，往往難以承載傳統資安機制。為應對這項挑戰，研究人員正積極開發輕量加密技術與壓縮型 AI 模型，在不過度耗用裝置資源的前提下維持資安防護。
從 AI 技術到治理架構，如何安全部署邊緣 AI？
邊緣 AI 公司 Latent AI 的執行長 Jags Kandasamy 認為，邊緣 AI 的安全性，應從設計階段即導入防護。舉例來說，可透過「數位浮水印（Watermarking）」技術，在模型訓練完成後嵌入獨特簽章，以標示模型歸屬並偵測是否備竄改。同時，「加密」技術能確保即使設備遭駭，模型內容也難以被破解。「版本控制機制」也可協助追蹤被竊或複製的模型流向，利於法律追訴與風險控管。
從更宏觀的治理架構來看，美國智庫 R Street 研究員 Haiman Wong 指出，邊緣 AI 涵蓋了 AI、物聯網、雲端與分散式運算等多種技術，必須採取分層式的資安策略，針對每層進行防護設計，共可分為三層：
第一，針對涵蓋 IoT 裝置與嵌入式 AI 晶片等實體設備的「邊緣裝置層」，應強化角色權限控管、虛擬化隔離與執行環境驗證，防止裝置遭劫持或資料外洩。
第二，「網路層」連接邊緣設備與本地伺服器和雲端資料中心，可以執行的防護措施包括通訊加密、異常行為偵測與網路分段機制，防範中間人攻擊與 DDoS。
第三，「AI 運算層」處理 AI 推論與資料運算，可透過資料驗證與清洗、對抗訓練，以及將上下文資訊納入模型設計中來提升韌性。
部署邊緣 AI 不只是滿足低延遲、隱私需求，更涉及對資料保護方式的重新思考。隨著邊緣 AI 安全技術持續創新，例如量化感知訓練、選擇性加密、硬體加速安全功能，EdgeAI 計畫認為，未來將能在邊緣安全地運行 AI，開創過去雲端難以實現的隱私保護新格局。
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＊本文開放合作夥伴轉載，資料來源：Marketandmarkets、Check Point、《Help Net Security》、Latent AI 1、Latent AI 2、《IEEE IoTM》、《EDGEIR》、R Street、restack、EdgeAI、Digital AI，首圖來源：Pexel。