[發明專利]基于同態加密的安全遷移學習系統

有效

• 申請號: 202110134461.8
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112822005B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 楊旸;黃欣迪;池升恒
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/08;G06F21/60;G06F21/62;G06K9/62;G06N20/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種基于同態加密的安全遷移學習系統，其特征在于，包括：密鑰生成中心KGC、云平臺CP、云服務提供商CSP、源數據所有者SDO、目標數據所有者TDO以及請求用戶RUs；

密鑰生成中心KGC，其負責初始化密碼系統參數以及分發系統實體的公鑰/私鑰對；

云平臺CP，其負責接收和存儲來自SDO和TDO的訓練數據以及來自RUs的預測請求數據，并執行系統的部分計算；

云服務提供商CSP，CSP與CP交互，為保護隱私的遷移學習算法提供計算服務；此外，CP和CSP聯合執行解密和重加密操作；

源數據所有者SDO，SDO擁有來自源域的帶標簽樣本實例，其將加密的數據集發送給CP作為系統的源訓練數據集；

目標數據所有者TDO，TDO擁有帶標簽的樣本實例和來自目標域的未標記的樣本實例，系統涉及的源域和目標域分布不同但具有相關性；TDO將加密的數據集發送給CP作為系統的目標訓練數據集，CP合并加密的源訓練數據集和目標訓練數據集作為聯合訓練數據集；

請求用戶RUs，當CP和CSP完成用于目標空間的TrAdaboost分類器的構造后，請求用戶將其加密的來自目標域的未標記樣本發送給CP，并請求相關的預測計算，從CP返回的加密預測結果只能由對應的請求用戶解密。

2.根據權利要求1所述的基于同態加密的安全遷移學習系統，其特征在于，所述密鑰生成中心KGC，初始化密碼系統參數以及分發系統實體的公鑰/私鑰對的具體實現過程如下：

(1)KGC生成基于Paillier算法的同態重加密系統HRES的系統參數N和g，同時，KGC為系統中的所有實體生成各自的公鑰/私鑰對，具體即：KGC分別為SDO、TDO、CP和CSP分發密鑰對(pk_sdo,sk_sdo)、(pk_tdo,sk_tdo)、(pk_cp,sk_cp)以及(pk_csp,sk_csp)；此外，KGC設置一個密鑰庫來存儲請求用戶的公鑰/私鑰對其中n_user為系統用戶的總數，并向每個注冊用戶分配未使用過的密鑰對；該密鑰庫將由KGC在空閑時間或需要時進行更新；

(2)CP和CSP交換各自公鑰并協商出Diffie-Hellman密鑰隨后，將PK作為系統的全局公鑰公開給SDO、TDO以及后續的請求用戶RUs；由HRES的特性可知，基于PK加密的消息只有通過CP和CSP聯合解密才能恢復出明文。