[發(fā)明專利]一種基于隱私保護的數(shù)字出版物暢銷度預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210059964.8
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114418216A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈華;王志偉;徐烺
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F21/62
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉芳

1.一種基于隱私保護的數(shù)字出版物暢銷度預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：對系統(tǒng)進行初始化；所述系統(tǒng)包括：數(shù)字出版服務(wù)平臺和多個服務(wù)請求者User；所述數(shù)字出版服務(wù)平臺包括：平臺服務(wù)器PS、多個邊緣設(shè)備ES以及海量讀者Reader；

S2：User明確本次統(tǒng)計分析的目標類別OCName的值，生成對應(yīng)的統(tǒng)計偏好{ISBN₁,ISBN₂,…,ISBN_V}；

S3：User生成一個長度為L的向量BF，并初始化為0，即BF[1]＝BF[2]＝...＝BF[L]＝0，同時生成K個哈希函數(shù)H₁,H₂,…,H_K，其中H_k:任意長度字符串→[1…L]，k＝1,2,…,K；

S4：User根據(jù)統(tǒng)計偏好{ISBN₁,ISBN₂,…,ISBN_V}利用K個哈希函數(shù)設(shè)置向量BF：BF[H_k(ISBN_v)]＝1，其中k＝1,2,…,K，v＝1,2,…,V；

S5：User收集步驟S4中BF中值為1的所有位置信息得到一個位置集合Los；

S6：User從{1,2,…,L}/Los中隨機選擇K/2個位置，將隨機選擇的位置并入到所述集合Los中得到過濾位置集合FLos；

S7：User利用超遞增序列{b₁＝1,b₂,b₃,…}將所述集合FLos中的位置信息封裝為一個整數(shù)，用符號B表示所述整數(shù)；

S8：User利用平臺服務(wù)器的公鑰和加密算法E加密整數(shù)B和目標類別名稱OCName得到密文C₁＝E(pk_PS,B)和C₂＝E(pk_PS,OCName)；

S9：User將(H₁,H₂,…,H_K，C₁，C₂)作為服務(wù)請求提交給平臺服務(wù)器PS；

S10：平臺服務(wù)器PS利用自己的私鑰對收到的密文C₂進行解密得到目標類別名稱OCName＝D(sk_PS,C₂)；

S11：平臺服務(wù)器PS將(H₁,H₂,…,H_K，OCName)廣播給平臺的海量讀者；

S12：第i個讀者Reader_i，i＝1,2,…,n，根據(jù)接收到的目標類別名稱OCName整理自己相關(guān)的閱讀信息；所述閱讀信息包括：閱讀過該類別圖書的ISBN列表；

S13：第i個讀者Reader_i生成一個長度為L的向量BF_i并將所述向量BF_i所有位置上的值初始化為0，然后依次將自己整理得到的ISBN列表中的每個值代入到K個哈希函數(shù)得到K個哈希值，將向量中所述K個哈希值所指示位置上的值設(shè)置為1，最后該讀者得到的設(shè)置結(jié)果BF_i(s_i,1,s_i,2,…,s_i,L)；

S14：第i個讀者Reader_i在大小為p的有限域內(nèi)構(gòu)造個一元m階多項式；

S15：第i個讀者Reader_i基于得到的設(shè)置結(jié)果BF_i(s_i,1,s_i,2,…,s_i,L)和步驟S14中的T個多項式構(gòu)造T個一元m階多項式；

S16：第i個讀者Reader_i為平臺服務(wù)器PS生成秘密份額；

S17：第i個讀者Reader_i將所述第i個讀者Reader_i為平臺服務(wù)器PS生成的秘密份額發(fā)送給平臺服務(wù)器PS；

S18：第i個讀者Reader_i為第j個邊緣設(shè)備ED_j，j＝1,2,…,m，生成秘密份額；

S19：第i個讀者Reader_i將所述第i個讀者Reader_i為第j個邊緣設(shè)備ED_j，生成的秘密份額發(fā)送給第j個邊緣設(shè)備ED_j和第j mod m+1個邊緣設(shè)備ED_jmodm+1；

S20：第j個邊緣設(shè)備ED_j將收到來自n個讀者的秘密份額進行聚合；

S21：第j個邊緣設(shè)備ED_j將計算得到的聚合份額發(fā)送給平臺服務(wù)器PS；

S22：平臺服務(wù)器PS將收到來自n個讀者的秘密份額進行聚合；

S23：如果平臺服務(wù)器PS沒有收到來自第j個邊緣設(shè)備ED_j的聚合份額，則平臺服務(wù)器通知第j-1個邊緣設(shè)備ED_j-1發(fā)送聚合份額，如果平臺服務(wù)器沒有收到來自第1個邊緣設(shè)備ED₁的聚合份額，那么平臺服務(wù)器通知第m個邊緣設(shè)備ED_m發(fā)送聚合份額；

S24：平臺服務(wù)器PS基于收到的聚合份額和自己計算得到的聚合份額利用拉格朗日插值公式重構(gòu)2T個多項式[F₁(x)，F(xiàn)₂(x)，…，F(xiàn)_T(x)，F(xiàn)₁′(x)，F(xiàn)₂′(x)，…，F(xiàn)_T′(x)]；

S25：平臺服務(wù)器PS依次檢查的多項式F₁(x)和F′₁(x)至多項式F_T(x)和F′_T(x)的常數(shù)項是否相等，如果存在不相等，則平臺服務(wù)器重啟本次服務(wù)響應(yīng)，否則執(zhí)行下面的步驟；

S26：平臺服務(wù)器PS通過計算F₁(x)-F′₁(x)、F₂(x)-F′₂(x)、……、F_T(x)-F′_T(x)并提取得到的多項式的系數(shù)，獲得統(tǒng)計結(jié)果

S27：平臺服務(wù)器PS利用自己的私鑰對收到的密文C₁進行解密得到B＝D(sk_PS,C₁)，并利用超遞增序列{b₁＝1,b₂,b₃,…}解析B得到過濾位置集合FLos；

S28：平臺服務(wù)器PS根據(jù)過濾位置集合FLos過濾統(tǒng)計結(jié)果得到服務(wù)請求者的服務(wù)響應(yīng)

S29:：平臺服務(wù)器PS利用服務(wù)請求者的公鑰加密服務(wù)響應(yīng)得到密文并將密文{C′_l}_l∈FLos作為服務(wù)響應(yīng)返回給服務(wù)請求者User；

S30：服務(wù)請求者User利用自己的私鑰解密收到的密文獲得服務(wù)響應(yīng)

S31：服務(wù)請求者User根據(jù)自己的統(tǒng)計偏好{ISBN₁,ISBN₂,…,ISBN_V}、K個哈希函數(shù)和服務(wù)響應(yīng)得到序列中每個ISBN的統(tǒng)計結(jié)果；所述統(tǒng)計結(jié)果為：有多少平臺讀者已經(jīng)閱讀過該ISBN對應(yīng)的圖書，其中v＝1,2,…,V。