[發明專利]一種具有隱私保護的海量數據處理系統及方法

在審

• 申請號: 201910856942.2
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110691071A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 沈華;張明武
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 魏波

本發明公開了一種具有隱私保護的海量數據處理系統及方法，系統分為三層：底層是數據提供層，由海量用戶組成；中間層是數據擾動層，由邊緣計算設備(如霧設備)和云服務器組成；頂層是數據分析層，由數據分析機構組成。本發明公開了一種具有隱私保護的海量數據處理方法包括：數據提供層提供加密數據，中間層對加密數據進行二級數據擾動，數據分析層對擾動后數據進行各種統計分析。本發明在確保數據不被泄露的情況下實現了對海量數據的高效處理，在如今的大數據時代本發明具有很高的應用價值，可以應用于智慧城市、物聯網、智慧醫療、智能電網等產生海量數據且具有隱私保護需求的應用領域。

技術領域

本發明屬于信息安全技術和大數據應用領域，具體涉及一種具有隱私保護的海量數據處理系統及方法。

背景技術

隨著科學技術的迅猛發展，許多領域(如健康醫療、物聯網、傳感器網絡、智能電網、智慧城市、金融系統等等)產生了海量的數據。海量數據被稱為信息時代的新“石油”，對海量數據的各種處理可以挖掘出其中隱藏著的巨大經濟價值和社會價值。但海量數據中往往涉及用戶的敏感信息，如用戶的醫療數據、位置數據、金融交易數據等等。在不泄露用戶隱私的前提下高效地實施對海量數據的處理是一個極具挑戰性的課題。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種具有隱私保護的海量數據處理系統及方法。

本發明的系統所采用的技術方案是：一種具有隱私保護的海量數據處理系統，其特征在于：包括底層、中間層、頂層；

所述底層為數據提供層，由海量用戶組成，具體包括δ個區域，每個區域包含m個片區，每個片區包含n個用戶，即每個片區提供n個數據，每個區域提供m×n個數據，整個系統處理的數據量為δ×m×n個數據；

所述中間層為數據擾動層，由邊緣計算設備和云服務器組成；

所述頂層是數據分析層，由數據分析機構組成；

所述數據提供層提供加密數據；中間層對加密數據進行二級數據擾動，其中邊緣計算設備進行第一級擾動，云服務器進行第二級擾動；數據分析層對擾動后數據進行各種統計分析。

本發明的方法所采用的技術方案是：一種具有隱私保護的海量數據處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：系統初始化；

步驟1.1：數據分析機構生成系統參數和自己的加密密鑰和解密密鑰；

步驟1.2：數據分析機構發布系統公開系統參數和自己的加密密鑰；

步驟2：數據提交；

步驟3：數據第一級擾動；

步驟4：數據第二級擾動；

步驟5：數據分析。

本發明方法與現有的技術相比有如下的優點和有益效果：

本發明在確保數據不被泄露的情況下實現了對海量數據的高效處理，在如今的大數據時代本發明具有很高的應用價值，可以應用于智慧城市、物聯網、智慧醫療、智能電網等產生海量數據且具有隱私保護需求的應用領域。

附圖說明

圖1：本發明實施例的系統模型圖；

圖2：本發明實施例的方法流程圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。