[發(fā)明專利]一種具有隱私保護(hù)的私有屬性集交集求解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810635872.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN108737115B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈華;張明武;李兵兵;陳效;孫代杰;張劭辰;彭博;杜林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/32
• 分類號(hào): H04L9/32;H04L9/00;H04L29/06;H04L9/30
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種具有隱私保護(hù)的私有屬性集交集求解方法，假設(shè)系統(tǒng)由n個(gè)用戶、1個(gè)網(wǎng)關(guān)GW和1個(gè)控制中心CC組成；將用戶U_i的私有屬性集記為W_i，i＝1,2,…,n，屬性集中的各個(gè)屬性取自屬性字典Σ，即假設(shè)M＝|Σ|，Σ＝{w₁,w₂,…,w_M}，其中w_j表示屬性字典Σ中的第j個(gè)屬性，j＝1,2,…,M；

其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：系統(tǒng)初始化；

步驟1的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟1.1：控制中心CC首先設(shè)置一個(gè)能保證系統(tǒng)安全性的安全參數(shù)，然后根據(jù)安全參數(shù)生成系統(tǒng)參數(shù)、加密參數(shù)以及自己的公私鑰對(duì)；

步驟1.2：網(wǎng)關(guān)GW生成自己的公私鑰對(duì)；

步驟1.3：用戶生成自己的公私鑰對(duì)，向控制中心CC發(fā)生注冊(cè)請(qǐng)求，控制中心CC向其返回加密參數(shù)；

步驟2：用戶私有屬性集密文生成；

步驟2的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟2.1：用戶根據(jù)獲得的加密參數(shù)將自己的私有屬性集表示為一個(gè)滿足霍納法則的一元多項(xiàng)式；

步驟2.1中，用戶U_i將自己的私有屬性集W_i表示為一個(gè)M維的向量其中如果w_j∈W_i，則x_ij＝1，否則x_ij＝0；假設(shè)加密參數(shù)為R，且RnM，則將表示成一元多項(xiàng)式P_i＝x_i1R+x_i2R²+…+x_iMR^M；

步驟2.2：利用控制中心CC的私鑰和同態(tài)加密算法對(duì)該一元多項(xiàng)式進(jìn)行加密形成密文；

步驟2.3：用戶U_i用自己的私鑰對(duì)生成的密文進(jìn)行簽名；

步驟2.4：把密文與簽名發(fā)送給網(wǎng)關(guān)GW；

步驟3：具有隱私保護(hù)的交集計(jì)算；

步驟3的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟3.1：網(wǎng)關(guān)GW對(duì)收到的n份密文進(jìn)行簽名驗(yàn)證；

其中，對(duì)n個(gè)密文進(jìn)行隨機(jī)劃分，劃分為兩個(gè)大小相當(dāng)?shù)淖蛹螩S₁和CS₂，大小分別為和然后分別對(duì)兩個(gè)子集中的密文進(jìn)行批驗(yàn)證；

步驟3.2：如果驗(yàn)證通過(guò)，那么網(wǎng)關(guān)GW對(duì)n份密文進(jìn)行運(yùn)算；

步驟3.3：網(wǎng)關(guān)GW用自己的私鑰對(duì)計(jì)算得到的密文進(jìn)行簽名；

步驟3.4：把計(jì)算得到的密文與簽名發(fā)送給控制中心CC；

步驟4：用戶私有屬性集交集獲取；

步驟4的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟4.1：控制中心CC對(duì)收到的密文進(jìn)行驗(yàn)證；

步驟4.2：如果驗(yàn)證通過(guò)，控制中心CC利用自己的私鑰對(duì)該密文進(jìn)行解密；

步驟4.3：利用霍納法則對(duì)解密得到的一元多項(xiàng)式進(jìn)行解析，找出其中所有系數(shù)為n的項(xiàng)，從屬性字典Σ中取出這些項(xiàng)對(duì)應(yīng)的屬性構(gòu)成的集合即為n個(gè)用戶私有屬性集的交集W＝W₁∩W₂∩…∩W_n；

其中，解密得到的一元多項(xiàng)式P＝a₁R+a₂R²+…+a_MR^M，利用霍納法則解析P獲得a₁,a₂,…,a_M，假設(shè)所求交集W對(duì)應(yīng)的M維向量為則有，如果a_j＝n，則x_j＝1，如果a_jn，則x_j＝0；根據(jù)和屬性字典Σ得到W：如果x_j＝1，則w_j∈W。