[發(fā)明專利]使用用戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的系統(tǒng)、方法及電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110291658.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112965802A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈華;王勝男;張明武;張浩;王麗瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F21/60;G06F21/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖明洲

1.一種使用用戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的系統(tǒng)，其特征在于：假設(shè)有n個具有閑置資源的用戶終端設(shè)備ITD，存在m個霧設(shè)備FD，一個云服務(wù)CS，服務(wù)商Service，和密鑰生成中心KGC；

所述用戶終端設(shè)備ITD是具有閑置資源的用戶，且愿意將閑置資源提供給云服務(wù)CS參與運(yùn)算，從中獲取一定的收益，但需要云服務(wù)CS提供隱私保護(hù)；

所述霧設(shè)備FD用于收集用戶終端設(shè)備ITD上傳的計算信息，對霧設(shè)備FD管轄區(qū)域內(nèi)的用戶終端設(shè)備ITD信息進(jìn)行聚合，即為云服務(wù)CS獲取結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，如果服務(wù)商Service是該區(qū)域內(nèi)的用戶終端設(shè)備ITD，則由霧設(shè)備FD幫助計算并直接返回計算結(jié)果給用戶終端設(shè)備ITD；

所述云服務(wù)CS具有存儲和計算能力，能夠接受服務(wù)商Service的委托幫助運(yùn)算，并將需要計算的任務(wù)分配給不同的具有閑置資源的用戶終端設(shè)備ITD幫助運(yùn)算；

所述服務(wù)商Service是具有請求任務(wù)的用戶，當(dāng)用戶終端設(shè)備ITD具有請求任務(wù)時，也是服務(wù)商Service；如果用戶終端設(shè)備ITD本身是服務(wù)商Service，則直接由霧設(shè)備FD提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)，不需經(jīng)過云服務(wù)CS；

所述密鑰生成中心KGC，根據(jù)安全參數(shù)生成系統(tǒng)參數(shù)，包括服務(wù)商Service使用paillier加密的公私鑰對{(n,g),(λ,μ)}以及云服務(wù)CS秘密共享參數(shù)p和q；用戶終端設(shè)備ITD、霧設(shè)備FD、云服務(wù)CS和服務(wù)商Service在密鑰生成中心KGC注冊，得到相應(yīng)的參數(shù)，包括用戶終端設(shè)備ITD的假名信息PS_ITD和驗(yàn)證消息A_ITD、霧設(shè)備FD驗(yàn)證信息A_FD、云服務(wù)CS驗(yàn)證信息A_CS；

當(dāng)霧設(shè)備FD接收到用戶終端設(shè)備ITD上傳的消息后首先需要判斷該用戶是否是服務(wù)商Service，如果是，則該霧設(shè)備FD向其他任意t-1個霧設(shè)備FD發(fā)送請求消息，共同得到所有用戶終端設(shè)備ITD計算結(jié)果，并將結(jié)果提供給具有請求任務(wù)的用戶終端設(shè)備ITD，減少時延；如果服務(wù)商Service不是該區(qū)域內(nèi)的用戶終端設(shè)備ITD，則由霧設(shè)備FD將該區(qū)域用戶終端設(shè)備ITD計算結(jié)果聚合后上傳到云服務(wù)CS；云服務(wù)CS收到所有霧設(shè)備FD的聚合結(jié)果，通過以秘密共享的方式恢復(fù)計算結(jié)果，并將結(jié)果返回給具有請求任務(wù)的服務(wù)商Service；用戶終端設(shè)備ITD幫助計算之后云服務(wù)CS會給用戶終端設(shè)備ITD提供一些報酬；如果用戶終端設(shè)備ITD是具有請求任務(wù)的服務(wù)商Service，則云服務(wù)CS不需要為該用戶終端設(shè)備ITD提供任何報酬。

2.一種使用用戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：密鑰生成中心KGC根據(jù)安全參數(shù)生成系統(tǒng)參數(shù)，包括服務(wù)商Service使用paillier加密的公私鑰對{(n,g),(λ,μ)}以及云服務(wù)CS秘密共享參數(shù)p和q；用戶終端設(shè)備ITD、霧設(shè)備FD、云服務(wù)CS和服務(wù)商Service在密鑰生成中心KGC注冊，得到相應(yīng)的參數(shù)，包括用戶終端設(shè)備ITD的假名信息PS_ITD和驗(yàn)證消息A_ITD、霧設(shè)備FD驗(yàn)證信息A_FD、云服務(wù)CS驗(yàn)證信息A_CS；

步驟2：服務(wù)商Service向云服務(wù)CS發(fā)送請求任務(wù)；

步驟3：云服務(wù)CS分配任務(wù)，并發(fā)給不同的霧設(shè)備FD；

步驟4：霧設(shè)備FD分配任務(wù)，并發(fā)給不同的用戶終端設(shè)備ITD；

步驟5：用戶終端設(shè)備ITD幫助計算并上傳計算結(jié)果到霧設(shè)備FD；

步驟6：霧設(shè)備FD聚合結(jié)果，上傳給云服務(wù)CS；

步驟7：云服務(wù)CS聚合并將結(jié)果返回給具有請求任務(wù)的服務(wù)商Service。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用用戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的方法，其特征在于，步驟3的具體任務(wù)包括以下子步驟：

步驟3.1：云服務(wù)CS使用秘密共享的方式將任務(wù)分配成m個子任務(wù)；

步驟3.2：云服務(wù)CS將m個子任務(wù)根據(jù)密鑰生成中心KGC提供的霧設(shè)備FD信息發(fā)送給不同的霧設(shè)備FD。