金融级数据安全下的AI落地

 

中小企业在数字化转型中面临数据安全与成本的抉择困境：私有化部署昂贵，公有云服务风险高。本文提出一种创新解决方案，通过同态加密、差分隐私等前沿技术构建‘单向安全屏障’，实现数据‘可用不可见’，助力企业在控制成本的同时安全调用外部大模型能力。

一、前言

人工智能（AI）大模型已成为当前企业数字化转型的关键突破点。对于资金与资源雄厚的大型企业而言，可以通过自研或私有化部署的方式，将大模型能力安全、有效地应用于业务场景，同时确保核心数据不外流。

然而，对于众多中小企业来说，这条路却充满挑战。自研或私有化部署往往意味着高昂的软硬件投入与持续的专业团队维护成本，这构成了难以跨越的资金与技术门槛。另一方面，如果直接采用公有云上的通用大模型（如DeepSeek、文心一言等），虽能显著降低使用成本与门槛，却不得不将企业敏感的运营数据、财务流水等核心信息以明文形式提交至第三方平台，从而暴露于潜在的数据泄露与滥用风险之中。

于是，企业在数字化转型中普遍陷入两难：选择私有化部署，安全但昂贵；选用公有云服务，经济却伴随风险。安全与成本，似乎难以兼得。

为此，本文将探讨一种折中且可行的解决方案：通过前沿的数据加密与隐私计算技术，在数据与外部大模型之间构建一道“单向安全屏障”。该思路旨在对输出至模型的数据进行预处理，使其在保持可用性的同时，对外不可还原、不可追溯。换言之，模型能够基于处理后的数据进行分析与预测，输出有效结果，却无法触及原始敏感信息。

这一路径使企业得以在控制成本的前提下，安全地调用外部大模型的强大能力，既享受技术红利，又牢牢握住数据主权，真正实现在数字化转型中“鱼与熊掌兼得”。

二、业务背景

我们以企业现金流动性预测为实战案例进行分析。企业计划基于近三年真实资金数据（含现金流入/流出、应收账款、应付账款、库存资金占用等核心指标），借助外部大模型开展滚动式资金流动性预测，以提升资金调度效率、降低流动性风险。

但近三年资金数据属于企业核心敏感财务信息，直接对外传输或提交至外部模型存在极高的数据泄露风险，需通过技术手段实现“数据可用不可见”。

对于企业而言，有4大核心需求。

1. 安全需求：原始资金数据全程不泄露给外部大模型服务商，数据在脱敏后才允许进入外部模型链路，且脱敏过程不可逆（仅企业内部可复原）；
2. 精度需求：脱敏后的数据需保留原始数据的核心分布特征、趋势规律及数值关联性，确保外部大模型基于脱敏数据输出的预测结果，经复原后误差在可接受范围（例如：误差率≤5%，具体以企业要求的阈值为准）；
3. 落地需求：方案具备可操作性，无需对企业现有财务数据系统进行大规模改造，且与主流外部大模型（如GPT系列、阿里云通义千问、百度文心一言等）具备兼容性；
4. 滚动预测适配：支持按周/月/季度开展滚动预测，脱敏与复原逻辑可适配增量数据（新增周期的资金数据），且复用原有脱敏规则，保障预测结果的连续性。

三、方案实现

3.1 总体流程

从实现方式上看，流程不是很复杂，我们总体思路是通过企业本地进行数据加密，将加密后的数据输入给外部大模型，基于我们提供给大模型带有参数的提示词，由外部大模型计算后，输出结果，企业获取到大模型输出结果后，对结果进行解密和转换，最终得到预测数据。如下图所示。

3.2 加密选型

以本文案例场景，可选同态加密、差分隐私、联邦学习和令牌化这4种方式，

（1）同态加密（Homomorphic Encryption, HE）

允许在加密数据上直接执行计算（如加减乘除、逻辑运算），无需解密，计算结果解密后与明文计算结果一致。

流动性预测需大模型对资金数据进行统计分析、趋势拟合等计算，同态加密可让模型直接处理密文，完全避免明文数据暴露。

同态加密优点是数据全程加密，从根源杜绝泄露；密文计算不影响模型输出有效性。 但也有局限性，例如：计算效率较低（尤其是全同态加密），对大模型推理速度有一定影响；部署成本高于传统加密，需适配算力资源。

对数据安全性要求极高的核心财务数据（如年度资金流水、核心客户交易数据）。可以选择同态加密的方式。

（2）差分隐私（Differential Privacy, DP）

通过向原始数据中添加精心设计的 “噪声”（如高斯噪声、拉普拉斯噪声），模糊单条数据的具体信息，但保留数据集的整体统计特征，确保模型仍能学习到有效规律。

流动性预测依赖数据的整体趋势（如月度收支波动、行业资金流动规律），而非单条数据的精准值，差分隐私可在保护个体数据的同时，不影响模型对整体趋势的预测。

差分隐私的优势是部署简单、计算效率高，无需改造大模型架构；成本极低，适配中小企业。其局限性在于噪声添加量需精准控制（噪声过多会降低预测精度，过少则无法有效保护数据）；无法完全杜绝针对数据集的推理攻击。

差分隐私适用于非核心的辅助性数据（如行业竞品公开数据加工后的内部分析数据、单月零散收支记录）。

（3）联邦学习（Federated Learning, FL）

数据无需离开企业本地，仅将模型训练的梯度参数通过加密传输（如安全多方计算、对称加密）发送至大模型服务端，服务端聚合参数后更新模型，再将更新后的模型返回企业本地用于预测。

流动性预测模型需结合企业本地数据与通用大模型的行业知识，联邦学习可实现 “数据不出门，模型共训练”，避免核心数据上传。

联邦学习的优点是数据全程留存企业本地，安全性极高；可结合通用大模型的能力，预测精度有保障。其局限在于需大模型服务商支持联邦学习架构；跨机构协作时（如与上下游企业联合预测），协调成本较高。

在企业自有数据量充足，需结合通用大模型优化预测精度的场景（如集团型企业的跨子公司流动性预测）下，使用联邦学习会有不错的效果。

（4）格式加密（Tokenization 令牌化）

将敏感数据（如银行账号、客户名称、具体金额）替换为无意义的 “令牌”（随机字符串），企业保留令牌与原始数据的映射表，大模型仅处理令牌化后的数据，无法关联真实信息。

流动性预测中部分标识类数据（如交易对手名称、银行账户）无需参与计算，仅需作为分类维度，令牌化可快速脱敏。

格式加密的优势是实现简单、速度快、成本极低；不影响模型的分类 / 分组逻辑。但是仅适用于非计算型敏感数据；映射表若泄露，数据仍有被还原风险。

适用于流动性预测中的标识类、非数值型敏感数据（如交易对手信息、资金往来渠道名称）。

（5）FPE（Format Preserving Encryption）格式保留加密

FPE的核心诉求是 “加密后密文与明文格式完全一致”，解决的是 “传统加密密文格式不兼容现有业务系统” 的问题。

比如明文是11位手机号（13800138000），传统 AES加密会生成一串无固定格式的乱码密文，无法直接用于需要手机号格式校验的业务系统（如登录验证、短信发送接口）；而FPE加密后，结果依然是11位数字（如 15912345678），既保持了机密性，又能直接适配原有系统的格式要求。

FPE 的本质是 “格式约束下的对称加密”，仅提供加密/解密功能，不支持对密文进行任何有意义的计算——你无法通过对两个FPE密文的运算得到对应明文运算的结果，解密必须依赖完整密文和密钥，完全不具备同态性。

（6）密钥控制数值变换

密钥控制数值变换是一种轻量级自定义数值混淆技术（非标准加密算法），核心是通过预设的密钥参数（如缩放系数 K1、平移系数 K2、模值 K3）定义可逆的初等数学变换规则，将原始数值映射为加密数值，解密时通过逆变换公式还原原始值。

其本质是 “数值层面的线性混淆”，而非密码学意义上的加密，核心设计目标是极致简便性（无需专业加密工具），而非高强度安全防护。

适用于加密强度要求低、数据仅内部流转、追求计算便捷性的场景（如内部报表脱敏、非核心财务数据混淆），例如中小企业的月度营收数据内部共享、非敏感业务指标的临时加密等。

（7）小结

以上几种数据加密方式的对比，如下表所示。

3.3 方案实战

（1）数据准备

对于中小企业而言，如果出于成本考虑，同时基于数据敏感性和安全性的要求，大部分企业可以通过同态加密或是格式加密实现企业数据在外部通用大模型中计算。

为了验证大模型对加密后的数据进行预测是否会影响预测结果，我们先准备一个Excel的数据。数据量比较小，可能会对预测精度造成一定影响，不过不影响用来讲解逻辑。

数据中，有三个科目名称，劳务费、差旅费和研发费，从2025年10月到2025年12月，三个月，我们希望通过大模型预测2026年1月这三个科目的费用情况。

（2）数据参照

我们先将以上数据，在明文的情况下，通过大模型进行预测，做为后续数据参照。之后通过大模型对加密后的数据进行预测，通过对比加密前手加密后的数据对比，来验证加密方案的可行性。

（3）数据加密

财务流动性预测数据的核心特征是 “强格式约束”，可以采用FPE和密钥控制数值变换的方式进行，本文以【密钥控制数值变换】进行讲解。

我们首先选定加密公式:

其中K1（缩放系数）、K2（平移系数）、K3（模值）为字段子密钥参数

mod模运算的结果永远是非负数（哪怕计算结果是负数，mod 后也会转为正数）

本文，我们取 K1=13、K2=456、K3=100000，对原始财务数据表金额加密后的值为：

加密后的金额就是我们用来预测的数据。

（4）数据预测

我们基于加密后的金额进行流动性预测

导入大模型后，大模型给出的结果如下图所示。

（5）数据解密

接下来，我们需要对预测金额进行解密，来和最初未加密前的预测结果进行对比。

解密过程如下：

调用对应字段子密钥参数（K1=13、K2=456、K3=100000）；

反向计算：原始值X = ((解密值Y – K2) mod K3) / K1

计算出的数值记录在【对加密预测结果解密】栏位中显示。

由于我们数据样本比较小，再由于大模型本身，对于同样的数据输入，在数据输出上也会有变化，大模型对加密后的结果预测和未加密的数据预测结果对比上，有些偏差。随着数据量与样本数的增加，相信这块的偏差会有所减少。

3.4 方案进阶

（1）令牌化实施（工具：Python + Faker 库）

安装依赖：pip install faker pandas

代码示例（对交易对手名称令牌化）：

关键操作：映射表需本地存储，通过 AES 加密（工具：OpenSSL），避免映射表泄露。

（2）差分隐私实施（工具：Python + DiffPrivLib 库）

安装依赖：pip install diffprivlib pandas

代码示例（对辅助收支数据添加噪声）：

关键操作：根据数据分布调整 ε 值（数据波动大则 ε 取 3，波动小则取 1），通过测试集验证预测精度无显著下降。

（3）部分同态加密实施（核心数值数据，工具：Python + Pyfhel 库）

安装依赖：pip install Pyfhel pandas

代码示例（对年度资金流水进行 Paillier 加密）：

关键操作：选择部分同态加密（Paillier）而非全同态加密，平衡计算效率与安全性；密钥本地存储，定期更换。

四、核心架构设计（四层体系）

采用“数据层-安全层-Agent调度层-应用层”四层架构，实现数据安全与预测效率的平衡。

4.1 数据层：全域资金数据底座（预测精准的基础）

核心目标：实现多源数据的合规接入、标准化处理与高质量沉淀，为预测模型提供精准“燃料”。

4.2 安全层：全链路数据安全防护（核心保障）

核心目标：构建“传输-处理-交互”全环节安全屏障，确保原始财务数据不泄露，符合《数据安全法》《企业财务数据安全规范》。

（1）数据脱敏模块

结合财务数据敏感性与预测需求，采用“基础脱敏+进阶加密”双层方案，核心落地联邦计算与混淆加密技术，确保原始数据零外泄且不影响预测精度。

联邦计算脱敏（进阶层，核心推荐）：采用纵向联邦学习架构，实现企业本地数据与外部大模型的“数据可用不可见”协同训练。

混淆加密脱敏（进阶层，备选方案）：采用同态加密+差分隐私组合方案，适配需直接调用外部大模型API的场景。

（2）传输安全模块

• 加密传输：企业内网与外部大模型服务端之间的数据流，采用SSL/TLS 1.3加密协议，同时启用VPN专用通道，禁止公网直接传输数据。
• 流量代理：部署绿盟IPS等具备AI大模型代理能力的防护设备，全面代理主流外部大模型（如DeepSeek、千问、ChatGPT），实时监控数据交互，拦截未脱敏数据上传。

（3）访问控制模块

• 角色权限管理：划分管理员、财务负责人、预测操作员等角色，明确各角色数据访问范围（如操作员仅能上传数据、查看预测结果，无法下载原始数据）。
• 操作日志审计：记录所有数据操作行为（上传、下载、修改、脱敏），日志保留6个月，支持异常操作追溯（如多次尝试访问敏感数据）。

（4）DLP数据防泄漏模块

内置财务敏感数据识别规则（如银行账号、税务登记号、大额资金流水），结合OCR识别、关键词匹配技术，实时检测数据流转过程，一旦发现敏感数据试图流出内网，立即触发告警并阻断传输。

4.3 Agent调度层：智能中枢（效率核心）

核心目标：通过智能Agent实现全流程自动化调度，衔接数据层、安全层与外部大模型，降低人工干预成本，提升预测效率。

（1）任务拆解模块

将滚动预测任务拆解为“数据采集-数据清洗-特征提取-脱敏处理-模型调用-结果校准-报告生成”子任务，按优先级自动分配执行顺序。

（2）模型适配模块

模型选型：支持接入多个外部大模型（推荐选择财务领域微调后的模型，如DeepSeek-Finance、通义千问-财务版），用户可根据预测场景（短期/中期/长期）手动选择或由Agent自动匹配最优模型；若采用联邦计算脱敏，Agent自动匹配支持联邦学习的模型方（如搭载TensorFlow Federated框架的模型）。

参数配置：Agent根据数据量自动配置模型参数（如时序窗口大小、迭代次数），同时支持财务人员手动调整（如输入季节性系数、政策影响权重）；针对混淆加密脱敏，Agent自动同步加密参数（如密钥索引、噪声强度）至模型调用接口，确保加密数据可被模型正常解析。

脱敏与复原调度：Agent实时联动数据脱敏模块与结果复原模块，形成“脱敏-预测-复原”闭环：若检测到采用联邦计算脱敏，自动调度本地客户端完成联合训练与本地推理；若采用混淆加密脱敏，自动完成数据加密、传输、加密结果接收及后续解密复原全流程，无需人工干预。

（3）动态修正模块

实时监控数据更新（如最新资金流水、客户回款情况），自动触发模型重新推理，修正预测结果；当预测误差超过阈值（如短期误差＞15%）时，自动分析误差原因（如数据异常、参数不合理）并提示人工干预。

（4）异常处理模块

针对数据接入失败、模型调用超时、脱敏异常等问题，自动触发应急预案（如切换备用模型、重试数据同步），同时发送告警通知（短信+系统消息）给相关负责人。

4.4 应用层：可视化操作与决策输出（用户终端）

核心目标：为财务人员提供易用的可视化界面，实现“傻瓜式”操作与精准的决策支撑。

（1）操作控制台

• 数据管理：支持查看数据接入状态、清洗结果、脱敏记录，手动上传补充数据。
• 预测设置：选择预测周期（短期/中期/长期）、滚动更新频率（周度/月度）、场景参数（如假设回款延迟10天），一键触发预测。

（2）结果展示模块

• 可视化图表：以折线图展示资金流入/流出趋势、缺口/盈余变化，以热力图展示风险分布（如高风险资金缺口节点），支持钻取查看明细（如某月份缺口源于哪类支出）。
• 详细报告：自动生成预测报告，含核心结论（如未来3个月资金缺口峰值）、误差分析（与历史数据对比）、影响因素（如季节性、大客户回款）、置信区间，支持导出为PDF/Excel格式（适配财务报表模板）。

（3）预警与决策模块

• 风险预警：设置资金缺口阈值（如超过500万触发预警），系统自动标记高风险节点，发送预警通知。
• 策略建议：结合历史数据与行业规则，针对预测缺口/盈余生成可落地建议（如缺口时建议提前申请授信，盈余时建议配置短期理财）。

（4）预测结果复原模块

针对不同脱敏方式，设计专属复原逻辑，确保还原后结果误差≤1%，适配财务决策需求：

① 联邦计算脱敏复原：因模型已在本地完成适配训练，输出结果本身基于企业真实数据特征，无需额外复原，仅需通过Agent调用本地历史数据字典（脱敏时保留的特征映射关系），补充资金对应的业务场景标签（如“某类支出对应原材料采购”）即可；

② 混淆加密脱敏复原：

第一步解密：使用本地保存的同态加密私钥，对外部大模型输出的加密态预测结果进行解密，得到含微小噪声的原始预测数据；

第二步去噪校准：基于预设的噪声模型（与脱敏时添加的拉普拉斯噪声参数对应），通过Agent自动去除噪声，同时结合近三年历史数据的误差规律进行校准（如对预测金额进行±0.5%的微调）；

第三步验证：复原后的预测结果需与企业近3个月实际资金数据进行对比，误差＞1%时触发人工复核，确保复原精度。

五、总结

在数字化转型纵深推进与数据安全法规日趋严格的当下，金融级数据安全与AI应用的协同已成为企业破局的关键命题。

本文以企业现金流动性预测为实战场景，提出了“数据可用不可见”的核心解决方案，通过加密技术与隐私计算的创新融合，成功破解了中小企业“安全与成本不可兼得”的转型困境。

方案以四层架构为支撑，通过数据层的全域整合、安全层的全链路防护、Agent调度层的智能协同与应用层的便捷输出，构建了从数据接入到决策落地的闭环体系。

在技术选型上，根据数据敏感性差异灵活组合同态加密、差分隐私、联邦学习等技术，既保障了核心财务数据的绝对安全，又通过精准的脱敏与复原逻辑，将预测误差控制在可接受范围，实现了安全、成本与精度的动态平衡。

从行业趋势来看，隐私增强技术（PETs）与AI大模型的深度融合已成为必然方向，“数据不出域、模型可复用”的协作模式正逐步取代传统的数据集中式处理。

本文方案所践行的“本地加密+远程推理+本地复原”路径，不仅适配了当前中小企业的资源现状，更契合了《数据安全法》对数据主权保护的核心要求，为金融、医疗等敏感领域的AI落地提供了可复用的实践范式。

未来，随着联邦学习标准化、全同态加密算力优化等技术突破，以及AI Agent智能调度能力的升级，安全与效率的平衡将实现更高维度的突破。

企业唯有将数据安全内化为AI应用的底层逻辑，才能在合规前提下充分释放数据价值，在数字化浪潮中构建可持续的竞争优势。也使得众多中小企业，也能以较低的成本享受到AI大模型的能力，为企业的业绩增长，增添新的动力。