[發明專利]一種基于多項式擬合的隱私計算方法

在審

• 申請號: 202111255598.5
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN114048519A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張金琳;俞學勱
• 申請（專利權）人: 浙江數秦科技有限公司
• 主分類號: G06F21/71
• 分類號: G06F21/71;G06F7/523;G06F7/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及信息技術領域，具體涉及一種基于多項式擬合的隱私計算方法，N個參與節點參與隱私計算，分為兩組，選出準備節點和匯總節點，每組選出對位節點；為隱私數分配形式變量，建立目標函數的多項式擬合；構建子任務，將子任務公開；為每個子任務分配中間值代號，發送給兩個對位節點；參與節點將各自的隱私數拆分為N個乘數并分配給N個參與節點；使用乘數計算每個子任務的值，發送給另一組的對位節點；對位節點將同任務編號的中間值相乘，乘積記為二次中間值，發送給匯總節點；匯總節點將二次中間值相乘，記為三次中間值，全部三次中間值求和，結果即為隱私計算結果。本發明的實質性效果是：能夠實現復雜的隱私計算，提高隱私計算的效率。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，具體涉及一種基于多項式擬合的隱私計算方法。

背景技術

隨著經濟發展生產要素的形態不斷變遷。土地、勞動力是農業時代重要的生產要素，之后資本成為工業時代重要的生產要素，還催生出技術、管理等更多生產要素。隨著信息技術的發展，以大數據為代表的信息資源向生產要素的形態演進，數據已和土地、勞動力、資本及技術要素一起并稱為五個生產要素，對生產力發展有深遠和廣泛的影響。數據要素具有其特殊性，最顯著的特殊性在于數據能夠被不斷的復制且泄露不可逆。造成了目前數據要素使用的主要矛盾。即數據的分享能夠帶來價值，但同時也會造成數據的泄露。出于競爭需求及隱私保密等考慮，大部分企業目前仍然對數據要素的流通參與極少。為了打通數據要素的流通途徑，業內提出了隱私計算的技術，使得數據能夠實現可用不可見的效果。但目前的隱私計算技術的效率低下，仍然不能推動數據要素的廣泛流通。

如中國專利CN109101822A，公開日2018年12月28日，公開了一種解決多方計算中數據隱私泄露問題的方法，利用云端硬件級的可信執行環境，在沒有可信第三方的情況下，持有數據的參與方通過對執行于云端可信執行環境中的密鑰管理程序進行遠程認證，在確認該程序未被篡改的情況下，使用從該程序獲取的公鑰加密自己的數據，將該數據傳送到云端，在云端采用基于部分同態加密技術以及硬件級可信執行環境進行混合運算的形式完成對多方數據的分析計算任務。其技術方案需要借助可信硬件執行，成本高昂，不利于廣泛使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前缺乏高效率的隱私計算方案的技術問題。提出了一種基于多項式擬合的隱私計算方法，采用本方法能夠高效率的完成隱私計算。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種基于多項式擬合的隱私計算方法，包括：N個參與節點參與隱私計算，參與節點經協商分為兩組，記為第一組和第二組，參與節點投票選出一個準備節點和一個匯總節點，每組選出一個對位節點，所述準備節點、匯總節點和對位節點均為不同的參與節點；所述準備節點為每個隱私數分配形式變量，使用形式變量寫出目標函數的表達式，建立目標函數的多項式擬合，將多項式展開為若干個乘積項的加權和，乘積項的系數記為項系數；所述準備節點為每個乘積項構建子任務，所述子任務包括子任務編號、修正系數和乘積項，所述修正系數的N次方等于多項式中對應乘積項的項系數，將子任務公開；所述準備節點為每個子任務分配中間值代號，將中間值代號關聯子任務編號，加密后發送給兩個對位節點；參與節點將各自的隱私數拆分為N個乘數并分配給N個參與節點；參與節點使用分配到的乘數計算每個子任務的值，記為子任務的中間值，將中間值關聯子任務編號加密發送給另一組的對位節點；兩個所述對位節點將同任務編號的中間值相乘，乘積記為二次中間值，將二次中間值關聯中間值代號后加密發送給匯總節點；所述匯總節點將同中間值代號的二次中間值相乘，記為三次中間值，而后將全部三次中間值求和，結果即為隱私計算結果，將結果公開。

作為優選，建立目標函數的多項式擬合的方法包括以下步驟：根據目標函數舉例生成若干個樣本數據；建立多項式擬合表達式，賦予多項式擬合的項系數初始值；將樣本數據代入多項式擬合表達式獲得擬合值，計算擬合值與樣本數據標簽值差值的平方記為損失值；構建損失函數，所述損失函數等于全部樣本數據的損失值的和；使用優化算法獲得多項式擬合的項系數的最優值，使得損失函數的值最小。