[發明專利]將第一函數應用于數據集中的每個數據元素的計算機實施的方法以及實施該方法的工作者節點

在審

• 申請號: 201880089866.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN111771199A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: M·G·韋寧根
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;H04L9/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎

提供了一種將第一函數應用于第一數據集中的每個數據元素的計算機實施的方法，所述方法包括：(i)確定所述第一數據集中的每個數據元素是否滿足標準，其中，所述標準僅在將第一函數應用于數據元素的結果等于將第二函數應用于數據元素的結果的情況下才滿足；(ii)形成包括所述第一數據集中不滿足所述標準的數據元素的壓縮數據集；(iii)將第一函數應用于壓縮數據集中的每個數據元素；并且(iv)基于步驟(iii)的結果來形成輸出；其中，步驟(i)?(iv)是使用多方計算(MPC)技術來執行的。還提供了對應的系統和工作者節點。

技術領域

本公開涉及將第一函數應用于數據集中的每個數據元素，并且具體涉及一種用于將第一函數應用于數據集中的每個數據元素的計算機實施的方法和工作者節點。

背景技術

在需要處理來自多個互不信任方的敏感信息的設置中，能夠使用基于密碼術的隱私保護技術，諸如多方計算(MPC)。具體地，當使用MPC時，敏感數據在多方之間是“秘密共享的”，因此任何一方在沒有其他方的幫助下都不能夠學習所述數據。在這些各方之間使用密碼協議，能夠對這樣的“秘密共享的”數據執行計算。盡管能對秘密共享的數據進行寬范圍的原語操作，但是并非所有常規編程語言結構都是可用的。例如，不能夠具有條件涉及敏感變量的“if”語句，這僅僅是因為系統中的任何一方都不應當知道條件是否成立。因此，需要有效的方法來執行更高級別的操作(例如，對列表進行排序或者找到其最大值)，所述方法僅利用對秘密共享的數據可用的操作。

信息處理中發生的一種常見操作是“映射”操作，其中，將相同的函數f應用于數據集中的所有元素。

發明內容

對秘密共享的數據執行“映射”操作的一種方式是：在MPC下將函數f應用于數據集中每個數據元素的秘密共享。然而，假定函數f要被映射到數據集，對此：

-使用MPC對輸入x計算函數f在計算上是昂貴的；

-存在標準φ，其直接對輸入x進行檢查，使得在其為真的情況下，f(x)＝g(x)，其中，函數g直接計算(例如，其是常數)；并且

-已知φ針對數據集的大部分成立。

如果數據的私密性不是問題，那么可以通過對φ成立的數據元素應用g而不是f，來減少針對“映射”操作所花費的時間。轉換為MPC設置，這意味著針對數據集的每個數據元素x，使用MPC來檢查φ是否成立；并且如果φ成立，則使用MPC在x上執行g；否則，使用MPC在x上執行f。然而，這將泄漏關于x的信息，因為為了能夠在φ(x)上進行分支，有必要揭示φ(x)是否為真。

因此，需要一種經改進的技術，用于將第一函數應用于數據集中的每個數據元素，以解決上述問題中的一個或多個問題。

在本文中所描述的技術提供了能夠將函數f映射到以上設置中的數據集上，其避免了必須將f應用到數據集中的所有數據元素并且不泄漏標準φ的值。實施例提供了能夠將函數f映射到數據集，使得f需要在MPC下在數據集中的數據元素上最多執行N次，其中，N是不滿足φ的數據元素數量的已知上限。為了獲得這種改進，在本文中所描述的技術提供了對數據集的所有數據元素執行g，并且執行“壓縮”操作，其中，根據壓縮的結果來形成輸出。盡管這些步驟帶來了額外的計算工作，但是如果f足夠復雜，則避免對數據集中的一些數據元素進行f的計算所節省的成本超過了這些額外成本，從而導致了整體性能的改進。

根據第一特定方面，提供了一種將第一函數應用于第一數據集中的每個數據元素的計算機實施的方法，所述方法包括：(i)確定所述第一數據集中的每個數據元素是否滿足標準，其中，所述標準僅在將所述第一函數應用于所述數據元素的結果等于將第二函數應用于所述數據元素的結果的情況下才滿足；(ii)形成包括所述第一數據集中不滿足所述標準的數據元素的壓縮數據集；(iii)將所述第一函數應用于所述壓縮數據集中的每個數據元素；并且(iv)基于步驟(iii)的結果來形成輸出；其中，步驟(i)-(iv)是使用多方計算MPC技術來執行的。