[發(fā)明專利]一種基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110726273.4
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113312654B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米波;周津甫;黃大榮;劉洋;張振源;翁淵;鄒永興
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取待比較的目標(biāo)數(shù)據(jù)和待比較數(shù)據(jù)；

S2：對所述目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)編碼得到目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)；然后基于CSP問題和同態(tài)加密算法對所述目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行加密得到目標(biāo)密文數(shù)據(jù)；

具體通過如下步驟得到目標(biāo)密文數(shù)據(jù)：

S201：通過編碼函數(shù)Encoding₁(m)對目標(biāo)數(shù)據(jù)m進(jìn)行編碼，得到目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)M；

S202：基于CSP問題生成密鑰k；

S202：通過所述密鑰k結(jié)合同態(tài)加密算法對目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)M進(jìn)行加密，得到目標(biāo)密文數(shù)據(jù)C；

S3：對所述待比較數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)編碼得到待比較編碼數(shù)據(jù)；然后基于CSP問題和同態(tài)加密算法對所述待比較編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行加密得到待比較密文數(shù)據(jù)；

具體通過如下步驟得到待比較密文數(shù)據(jù)：

S301：通過編碼函數(shù)Encoding₂(m′)對待比較數(shù)據(jù)m′進(jìn)行編碼，得到待比較編碼數(shù)據(jù)M′；

S302：基于CSP問題生成密鑰k；

S302：通過所述密鑰k結(jié)合同態(tài)加密算法對待比較編碼數(shù)據(jù)M′進(jìn)行加密，得到待比較密文數(shù)據(jù)C′；

步驟S301中，通過如下步驟進(jìn)行編碼：

將目標(biāo)數(shù)據(jù)m′轉(zhuǎn)換成兩組隨機(jī)數(shù)(a₁′,a₂′,a₃′,a₄′)和(a₅′,a₆′,a₇′,a₈′)；

構(gòu)建矩陣

生成對應(yīng)的目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)式中：O表示2×2的零矩陣；R表示從R^2×2中均勻隨機(jī)抽取的矩陣；

S4：比較所述目標(biāo)密文數(shù)據(jù)和所述待比較密文數(shù)據(jù)的大小，并將對應(yīng)的大小比較結(jié)果作為所述目標(biāo)數(shù)據(jù)和所述待比較數(shù)據(jù)的比較結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于，步驟S201中，具體通過如下步驟編碼：

將目標(biāo)數(shù)據(jù)m轉(zhuǎn)換成兩組隨機(jī)數(shù)(a₁,a₂,a₃,a₄)和(a₅,a₆,a₇,a₈)；

滿足條件a₁+a₂+a₃+a₄＝m和

構(gòu)建矩陣

生成對應(yīng)的目標(biāo)編碼數(shù)據(jù)式中：O表示2×2的零矩陣；R表示從R^2×2中均勻隨機(jī)抽取的矩陣。

3.如權(quán)利要求1中任意一項所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于，基于CSP問題生成密鑰k具體包括以下步驟：

設(shè)置安全參數(shù)κ；

通過安全參數(shù)κ結(jié)合密鑰生成函數(shù)keyGen(1k)從R^4×4中均勻隨機(jī)抽取矩陣作為密鑰k。

4.如權(quán)利要求3所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于：

目標(biāo)密文數(shù)據(jù)

待比較密文數(shù)據(jù)

5.如權(quán)利要求1所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于，步驟S4中，通過如下步驟得到比較所述目標(biāo)密文數(shù)據(jù)和所述待比較密文數(shù)據(jù)的大小：

S401：獲取隨機(jī)矩陣T；

S402：根據(jù)目標(biāo)密文數(shù)據(jù)C和待比較密文數(shù)據(jù)C′結(jié)合公式j(luò)＝det(C+C′)-det(C+TC′)計算大小比較結(jié)果

S403：將大小比較結(jié)果作為目標(biāo)數(shù)據(jù)m和待比較數(shù)據(jù)m′的比較結(jié)果。

6.如權(quán)利要求5所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于，步驟S403中：若則目標(biāo)數(shù)據(jù)m等于待比較數(shù)據(jù)m′；若則目標(biāo)數(shù)據(jù)m大于待比較數(shù)據(jù)m′；若則目標(biāo)數(shù)據(jù)m小于待比較數(shù)據(jù)m′。

7.如權(quán)利要求5所述的基于CSP問題的同態(tài)密文編碼與計算方法，其特征在于：步驟S401中，隨機(jī)矩陣式中：P表示設(shè)置的密鑰，O表示2×2的零矩陣；R表示從R^2×2中均勻隨機(jī)抽取的矩陣；