[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110291658.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN112965802A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈華;王勝男;張明武;張浩;王麗瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/48
• 分類號(hào): G06F9/48;G06F21/60;G06F21/62
• 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: 肖明洲

本發(fā)明公開了一種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，使用秘密共享和聚合技術(shù)的方式，采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括具有閑置資源的用戶設(shè)備、霧設(shè)備、云服務(wù)和服務(wù)商：方法包括系統(tǒng)初始化、用戶或服務(wù)商發(fā)送請(qǐng)求任務(wù)、云服務(wù)分配任務(wù)、霧設(shè)備分配任務(wù)、用戶幫助計(jì)算并上傳計(jì)算結(jié)果、霧設(shè)備聚合結(jié)果和云服務(wù)聚合并上傳結(jié)果。本發(fā)明中具有閑置資源的用戶信息、用戶幫助云服務(wù)器計(jì)算的內(nèi)容和最后計(jì)算結(jié)果都是需要保密的。如果提出任務(wù)需求的用戶同樣也是具有閑置資源的用戶，則計(jì)算任務(wù)可能由霧設(shè)備計(jì)算，并直接將結(jié)果返回給該用戶，提高工作效率，如果不是具有閑置資源的用戶，則需要由云服務(wù)幫助計(jì)算，并將結(jié)果返回給該用戶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種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，具體涉及一種不泄露服務(wù)端請(qǐng)求數(shù)據(jù)的使用用戶閑置資 源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的系統(tǒng)、方法及電子設(shè)備，本發(fā)明能夠利用用戶的閑置資源提供 算力進(jìn)行挖礦，同時(shí)為提供算力的用戶給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。

背景技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，用戶需要越來(lái)越多的計(jì)算資源。這也導(dǎo)致 許多用戶終端設(shè)備ITD都具有一定的閑置資源，并且希望通過(guò)某種方式將閑置資 源外租給云服務(wù)CS，外租的過(guò)程需要保證不能泄露用戶隱私信息。

現(xiàn)實(shí)生活中，用戶可以通過(guò)在平臺(tái)注冊(cè)的的方式將自己的實(shí)際資源以獲取報(bào) 酬的方式提供給其他用戶使用，例如滴滴打車等。本文提出的將用戶閑置資源提 供給云服務(wù)幫助計(jì)算的理念與此相似，只是提供的資源可能是存儲(chǔ)、計(jì)算或其他 功能。這種方法類似于眾包統(tǒng)計(jì)，只是云服務(wù)需要借助一部分用戶閑置資源。

目前很多計(jì)算和服務(wù)建立在眾包統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，但是當(dāng)服務(wù)商將任務(wù)提供給 云服務(wù)的過(guò)程中可能會(huì)引入隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)，同樣的，用戶將閑置資源提供給云 服務(wù)的工程中也存在隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。云服務(wù)使用用戶閑置資源的過(guò)程不能知道 單個(gè)用戶閑置資源的信息，同樣用戶除了提供資源以外，不能知道幫助計(jì)算的內(nèi) 容，本發(fā)明主要針對(duì)該過(guò)程中存在的隱私泄露問(wèn)題提出解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種不泄露服務(wù)端請(qǐng)求數(shù)據(jù)的使用用 戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是：一種使用用戶閑置資源進(jìn)行算力貢獻(xiàn)的 系統(tǒng)，假設(shè)有n個(gè)具有閑置資源的用戶終端設(shè)備ITD，存在m個(gè)霧設(shè)備FD，一 個(gè)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(jì)算信息，對(duì)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(jì)算并直接返回計(jì)算結(jié)果給用戶終端設(shè)備ITD，提高效率。

所述云服務(wù)CS具有存儲(chǔ)和計(jì)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(jì)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(qǐng)求任務(wù)的用戶，當(dāng)用戶終端設(shè)備ITD具有請(qǐng)求 任務(wù)時(shí)，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(jì)數(shù)據(jù)，不需經(jīng)過(guò)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(duì){(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(cè)，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；