[發明專利]一種多方安全計算方法、系統和用于多方安全計算的裝置

有效

• 申請號: 202210358386.8
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114448630B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王西利;何昊青;李少杰;陳琨;王國賽
• 申請（專利權）人: 華控清交信息科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

本發明實施例提供一種多方安全計算方法、系統和用于多方安全計算的裝置。本發明實施例提供的多方安全計算方法，在基于2?4秘密分享協議計算第一秘密X和第二秘密Y的乘積時，各個計算節點之間僅需進行4次通信，分別為：第一輪通信，計算節點S1與計算節點Sb進行交互，共2次通信；第二輪通信，計算節點S1將所述第三結果分片發送至計算節點Sa，計算節點S2將所述第三結果分片發送至計算節點Sb，共2次通信。相比于現有技術中基于2?4秘密分享協議計算第一秘密X和第二秘密Y的乘積的處理過程，本發明實施例減少了各個計算節點之間的通信量，從而能夠降低多方安全計算的耗時。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種多方安全計算方法、系統和用于多方安全計算的裝置。

背景技術

基于秘密分享的信息保護技術，是指將秘密以適當的方式進行拆分，拆分后的每一份數據分片由不同的參與者管理，單個參與者無法恢復原始秘密，只有若干個參與者一同協作才能恢復原始秘密。

目前采用的2-4秘密分享協議是一種基于秘密分享的多方安全計算協議，其采用4個計算節點保存數據分片，其中任意2個計算節點都可以恢復原始秘密。采用2-4秘密分享協議進行秘密的乘法計算時，每一輪計算過程中需要各個計算節點之間進行8次通信，通信量過大，影響多方安全計算的計算效率。

發明內容

本發明實施例提供一種多方安全計算方法、系統和用于多方安全計算的裝置，可以將2-4秘密分享協議中進行秘密的乘法計算時，各個計算節點之間的8次通信減少為4次通信，有利于降低多方安全計算的耗時。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種多方安全計算方法，應用于多方安全計算系統，所述多方安全計算系統包括4個計算節點，所述4個計算節點包括計算節點S1、S2、Sa和Sb，所述方法用于計算所述第一秘密X和所述第二秘密Y的乘積，所述方法包括：

各個計算節點分別持有第一秘密X和第二秘密Y的密文分片，且滿足2-4秘密分享協議，其中，S1、S2共享隨機數r12，S1、Sb共享隨機數r1b，S1、S2和Sa共享隨機數r12a，S2、Sa和Sb共享隨機數r2ab；

各個計算節點分別基于持有的密文分片進行本地乘法計算，并分別利用共享隨機數對乘法計算結果進行加密，得到第一結果分片；

計算節點S1與計算節點Sb進行交互，以使計算節點S1和計算節點Sb共同持有第一結果分片z1和第一結果分片zb；

計算節點S1和計算節點Sb分別基于持有的第一結果分片進行本地加法計算，并利用隨機數r1b對加法計算結果進行加密，使得計算節點S1得到第二結果分片，計算節點Sb得到第二結果分片；

計算節點S1和計算節點S2分別利用隨機數r12對持有的第二結果分片或第一結果分片進行加密計算，使得計算節點S1得到第三結果分片，計算節點S2得到第三結果分片；

計算節點S1將所述第三結果分片發送至計算節點Sa，計算節點S2將所述第三結果分片發送至計算節點Sb；

基于4個計算節點中的任意2個計算節點持有的結果分片，得到所述第一秘密X和所述第二秘密Y的乘積，所述結果分片包括第一結果分片、第二結果分片、第三結果分片中的至少一項。

另一方面，本發明實施例公開了一種多方安全計算系統，所述多方安全計算系統包括4個計算節點，所述4個計算節點包括計算節點S1、S2、Sa和Sb，所述多方安全計算系統用于計算第一秘密X和第二秘密Y的乘積；

各個計算節點分別持有第一秘密X和第二秘密Y的密文分片，且滿足2-4秘密分享協議，其中，S1、S2共享隨機數r12，S1、Sb共享隨機數r1b，S1、S2和Sa共享隨機數r12a，S2、Sa和Sb共享隨機數r2ab；

各個計算節點分別基于持有的密文分片進行本地乘法計算，并分別利用共享隨機數對乘法計算結果進行加密，得到第一結果分片；