[發明專利]多客戶端交集數據計算過程中的隱私保護方法及系統

有效

• 申請號: 202110984789.9
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113438078B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王皓;牛梓宇;李智
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/06;G06F21/62;G06Q40/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.多客戶端交集數據計算過程中的隱私保護方法，其特征是，包括：

假設有若干個參與方客戶端和兩個輔助計算服務器；每個參與方客戶端中均設置私有索引集合；隨機指定一個參與方客戶端為主參與方客戶端，其他參與方客戶端為從參與方客戶端；主參與方客戶端中設置額外的數據集合；

獲取計算需求；根據計算需求，參與多方私有索引集合交集統計數據計算的多個參與方客戶端，向主參與方客戶端和兩個輔助計算服務器發起通信鏈接請求，并執行安全統計計算協議，最后主參與方客戶端輸出計算需求所對應的多個參與方客戶端交集集合的統計計算結果；

主參與方客戶端，將統計計算結果，發送給從參與方客戶端；

當計算需求為計算交集集合本身時，所執行的安全統計計算協議包括以下步驟：

（1-1）主參與方客戶端對其私有索引集合進行布谷哈希，得到第個箱子；表示箱子的總數；

（1-2）從參與方客戶端分別對其私有索引集合進行簡單哈希，得到第個從參與方客戶端的第個箱子，第個從參與方客戶端的第個箱子中的元素表示為，其中，，為簡單哈希每個箱子的大小；

（1-3）主參與方客戶端將算術分享為將要發送給第一輔助計算服務器的算術份額和將要發送給第二輔助計算服務器的算術份額，分別發送給第一輔助計算服務器和第二輔助計算服務器；

（1-4）對于，從參與方客戶端計算多項式：

，

其中，表示從參與方客戶端的對應于第個箱子中數據的多項式；表示自變量，表示將與的作差，然后將作差結果連乘，表示多項式的系數；當且僅當把中數據帶入多項式中時，多項式的值為0；

將算術分享為和；表示 的所有系數的組成集合；

將多項式系數的份額發送給第一輔助計算服務器；將多項式系數的份額發送給第二輔助計算服務器；

（1-5）對于，第一輔助計算服務器根據步驟（1-3）和步驟（1-4）接收到的數據，多次調用安全乘法協議，計算算術份額；第二輔助計算服務器根據步驟（1-3）和步驟（1-4）接收到的數據，多次調用安全乘法協議，計算算術份額；

（1-6）對于，第一輔助計算服務器計算所有從參與方客戶端第一個箱子的判斷結果之和，第二輔助計算服務器計算所有從參與方客戶端第一個箱子的判斷結果之和；

（1-7）第一輔助計算服務器和第二輔助計算服務器將和發送給主參與方客戶端；

主參與方客戶端計算，表示若，則為交集元素；表示最終所求的集合交集；

協議中引入兩個不合謀的輔助計算服務器和，輔助計算服務器無輸入；在實際部署時，輔助計算服務器選用兩個不同的公共云平臺；所述不合謀指的是雙方不會與對方共享自己的私有數據，從而保護隱私數據。

2.如權利要求1所述的多客戶端交集數據計算過程中的隱私保護方法，其特征是，所述計算需求，包括：計算交集集合本身、交集集合的大小、交集集合的和值、交集集合的均值、交集集合的方差、交集集合的最大值和交集集合的最小值。