[發明專利]基于向量同態加密的隱私保護K-NN分類方法

有效

• 申請號: 201611190593.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106790069B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 楊浩淼;何偉超;黃云帆;冉鵬;姚銘軒;金保隆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/08;H04L9/00;G06F16/35;G06K9/62
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 濮云杉;楊冬

1.基于向量同態加密的隱私保護K-NN分類方法，其特征為：

A.接收查詢向量組(x₁，x₂，…x_n)和標準向量組(p₁，p₂，…p_m)，其中標準向量組(p₁，p₂，…p_m)對應有標準分類標簽(t₁，t₂，…t_m)；

B.將查詢向量組(x₁，x₂，…x_n)中的各查詢向量轉換為x_j'＝(1,x_j^Tx_j,x_j^T)^T，j≤n，并設置查詢矩陣查詢矩陣n表示查詢矩陣G的行數，為查詢向量組的向量個數，w表示查詢矩陣G的列數，為每個查詢向量的維度，標準向量組(p₁，p₂，…p_m)中的各標準向量使用密鑰S通過向量同態加密生成密鑰轉換矩陣M以及與標準向量組(p₁，p₂，…p_m)對應的密文組(c₁，c₂，…c_m)，通過查詢矩陣G和密鑰S得到新密鑰GS；

C.對所述的新密鑰GS進行密鑰轉換，包括C1-C3：

C1、先將密文組(c₁，c₂，…c_m)中的各密文和新密鑰GS轉換成對應的比特表示的比特密文組(c₁^*，c₂^*，…c_m^*)和比特密鑰(GS)^*；

C2、設置轉換密鑰S'，其中S'＝[I,T]，且其中I為單位矩陣，T為隨機矩陣，n為查詢向量的維度，m為轉換密文組的維度；然后通過得到此時對應的密鑰轉換矩陣M，其中A為隨機矩陣，E為隨機噪聲矩陣；

C3、通過所述此時對應的密鑰轉換矩陣M以及c′＝Mc^*，得到所述的轉換密文組(c₁'，c₂'，…c_m')；D.使用所述的轉換密鑰S'對所述的轉換密文組(c₁'，c₂'，…c_m')解密，得到解密向量組(D₁，D₂，…D_m)，其中每個解密向量D_i的分量為(d_i1，d_i2，…d_in)，i≤m；

E.為查詢向量組(x₁，x₂，…x_n)中的各查詢向量x_y附上分類標簽，y≤n：比較解密向量組(D₁，D₂，…D_m)中各解密向量的第y個分量(d_1y，d_2y，…d_my)的大小，找到其中最小的K個分量；再將所述K個分量對應的分類標簽中出現次數最多的分類標簽賦值給向量x_y，其中分量(d_1y，d_2y，…d_my)對應的分類標簽分別為標準分類標簽(t₁，t₂，…t_m)。

2.如權利要求1所述的基于向量同態加密的隱私保護K-NN分類方法，其特征為：步驟B中，將標準向量組(p₁，p₂，…p_m)中的各標準向量轉換為p_i'＝(p_i^Tp_i,1,-2p_i^T)^T，i≤m，將轉換后的標準向量組(p₁'，p₂'，…p_m')使用密鑰S通過向量同態加密生成對應的密文組(c₁，c₂，…c_m)。