[發明專利]基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法及相關設備

在審

• 申請號: 202211288739.8
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN115758064A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 張葉紅;羅景龍;秦爽;張嘉琪;王暉;余躍;徐增林
• 申請（專利權）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/16;G06F21/62
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 溫宏梅

1.一種基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法，其特征在于，所述基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法包括：

獲取訓練數據和測試數據；

計算協方差矩陣，根據所述訓練數據進行高斯過程回歸的訓練；

生成指數隨機數，通過秘密分享技術，根據所述指數隨機數在高斯整數環上進行指數計算；

根據喬利斯基分解法將高斯過程回歸中的正定矩陣進行分解，通過秘密分享技術，在高斯整數環上對分解后的正定矩陣進行求逆，構建高斯過程回歸模型；

根據所述高斯過程回歸模型對所述測試數據進行預測。

2.根據權利要求1所述的基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法，其特征在于，所述生成指數隨機數，具體包括：

控制協助服務器從所述高斯整數環中產生指數隨機數，所述指數隨機數包括第一隨機數，第二隨機數，第三隨機數和第四隨機數，所述第一隨機數、第二隨機數，第三隨機數和第四隨機數滿足以下表達式：

([r]₀+[r]₁)modL＝r，

([e^r]₀+[e^r]₁)modL＝e^r，

其中，[r]₀表示第一隨機數，[r]₁表示第二隨機數，r表示對([r]₀+[r]₁)取L的模，[e^r]₀表示第三隨機數，[e^r]₁表示第四隨機數，e^r表示自然常數的r的次方，modL表示取模L運算；

控制協助服務器將所述第一隨機數和所述第三隨機數發送給第一計算服務器，將所述第二隨機數和所述第四隨機數發送給第二計算服務器。

3.根據權利要求2所述的基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法，其特征在于，所述通過秘密分享技術，根據所述隨機數在高斯整數環上進行指數計算，具體包括：

通過秘密分享技術將輸入數據拆分成第一輸入數據和第二輸入數據；

控制所述第一計算服務器輸入所述第一輸入數據，控制所述第二計算服務器輸入所述第二輸入數據。

4.根據權利要求3所述的基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法，其特征在于，所述通過秘密分享技術，根據所述隨機數在高斯整數環上進行指數計算，具體還包括：

控制所述第一計算服務器計算第一輸入數據和第一隨機數的第一差值，并將所述第一差值發送給第二計算服務器；

控制所述第二計算服務器計算第二輸入數據和第二隨機數的第二差值，并將所述第二差值發送給第一計算服務器；

根據所述第一差值和所述第二差值計算出第三差值；

控制所述第一計算服務器根據所述第三差值和所述第三隨機數計算出第一輸出數據并輸出；

控制所述第二計算服務器根據所述第三差值和所述第四隨機數計算出第二輸出數據并輸出。

5.根據權利要求1所述的基于高斯過程回歸的數據隱私保護方法，其特征在于，所述根據喬利斯基分解法將高斯過程回歸中的正定矩陣進行分解，具體包括：

根據第一表達式將高斯過程回歸中的正定矩陣進行分解，所述第一表達式為：

U＝LDL^T，

其中，U＝(u_h,k),h,k＝1,2,...,n，表示對稱正定矩陣；u_h,k表示矩陣U的元素，h和k表示元素的下標，L＝(l_h,k),h,k＝1,2,...,n，表示單位下三角矩陣，l_h,k表示矩陣L的元素，D＝(d_k),k＝1,2,...,n，表示對角矩陣，d_k表示矩陣D的元素。