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由香港大學（港大）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。科研團隊由電機電子工程系黃毅教授和劉正午博士領導，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。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。

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。

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。

劉博士解釋：「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。

黃毅教授強調：「這項新技術標誌著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黃毅教授、劉正午博士及丁辰辰博士生；清華大學吳華強教授、林博瀚博士、唐建石教授和高濱教授；以及南方科技大學王中銳教授。

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》（”Privacy-preserving data analysis using a memristor chip with co-located authentication and processing”）。

論文連結：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady5485

關於黃毅教授
黃毅教授於港大取得電機電子工程學士及博士學位，並於 2003 年前往美國普渡大學（Purdue University）擔任訪問學者。他現為港大電機電子工程系副教授，亦是 2025 年成立的 AVNET-HKU Emerging Microelectronics & Ubiquitous Systems (EMUS) 實驗室主任。其研究範疇融合裝置物理、電路設計與機器學習系統三大領域，並包括：輕量化神經網絡設計、存內計算（CIM）AI 晶片、電子設計自動化（EDA）以及張量代數。他亦擔任香港主題研究計劃（TRS）「阻變式存儲器上的邊緣人工智能芯片」之總協調人（2022–2027），推動下一代神經形態 AI 運算及應用。

關於劉正午博士
劉正午博士現為港大電機電子工程系研究助理教授。他於電子科技大學取得學士學位，並於清華大學獲得博士學位。其研究領域包括基於憶阻器的神經形態計算、記憶體內計算晶片，以及腦機接口。他已於《自然電子學》《自然通訊》《科學進展》等期刊發表論文。他的研究成果獲《自然》新聞專題報導，並入選「2025 中國半導體十大研究進展」。他亦榮獲中國腦機接口「華瑙學者獎」學術新星獎。

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