[發(fā)明專利]一種分布式差分隱私聚合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110586373.1
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113300828B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉哲理;吳玉鐸;賈靖宇;郭曉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/40;G06F21/57
• 代理公司: 合肥晨創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34162
• 代理人: 康培培

1.一種分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟1、客戶端與不可信聚合器組協(xié)商所使用的參數(shù)，而后通過安全多方計算為每個用戶分配隨機(jī)數(shù)，用于后續(xù)數(shù)據(jù)收集時客戶端安全地上傳數(shù)據(jù)時使用；

步驟2、客戶端通過一個本地的隨機(jī)算法，以用戶的真實數(shù)據(jù)為輸入，分布式的生成帶有噪音的數(shù)據(jù)，并將帶有噪音的數(shù)據(jù)通過秘密分享的形式發(fā)送給不可信聚合器組；所述步驟2隨機(jī)算法在真實數(shù)據(jù)x_i上添加兩個服從伽馬分布Ga(n,b)隨機(jī)變量的差作為噪音，將該隨機(jī)化過程記為y_i←R(x_i)＝x_i+γ_i,1-γ_i,2，得到隨機(jī)化后的數(shù)據(jù)y_i；

步驟3、每個不可信聚合器在收集到用戶分享的部分信息后，在其本地進(jìn)行聚合，待所有用戶數(shù)據(jù)上傳結(jié)束后，各個不可信聚合器將自己的聚合公開并認(rèn)證，計算最終的聚合結(jié)果，并將最終結(jié)果上傳至服務(wù)器端。

2.如權(quán)利要求1所述的分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，所述步驟1中通過安全多方計算為每個用戶分配隨機(jī)數(shù)具體是：不可信聚合器組之間進(jìn)行一次交互，通過同態(tài)加密的方式獲取各自的隨機(jī)數(shù)，而后不可信聚合器組與客戶端進(jìn)行一次交互，以分配隨機(jī)數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，所述參數(shù)包括用于安全多方計算參數(shù)：特定有限域、作為有限域模數(shù)的一個素數(shù)、模數(shù)對應(yīng)的定點隨機(jī)數(shù)的比特數(shù)、用于同態(tài)加密的數(shù)和輸出數(shù)據(jù)保留的比特位數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，所述參數(shù)包括用于差分隱私數(shù)據(jù)聚合的參數(shù)：參與數(shù)據(jù)收集的用戶數(shù)、輸入數(shù)據(jù)域和隱私預(yù)算。

5.如權(quán)利要求1所述的分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，所述步驟2客戶端添加噪音滿足在聚合時，所有噪音的和滿足差分隱私。

6.如權(quán)利要求1所述的分布式差分隱私聚合方法，其特征在于，所述步驟2所有用戶添加的總噪音滿足中心化差分隱私。