[發(fā)明專利]一種基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法、裝置、設(shè)備以及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310317432.4
• 申請日: 2023-03-28
• 公開（公告）號: CN116488785A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡雪暉;龐皓天;王皓陽;董俊偉;洪華軍;吳天祺;汪小川;李金庫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海同態(tài)信息科技有限責(zé)任公司;中國船舶科學(xué)研究中心;西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11701
• 代理人: 葉靜

1.一種基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括：

獲取待處理數(shù)據(jù)，所述待處理數(shù)據(jù)為浮點數(shù)；

根據(jù)所述待處理數(shù)據(jù)的指數(shù)信息以及正負信息確定第一放縮倍數(shù)，并通過所述第一放縮倍數(shù)對所述待處理數(shù)據(jù)進行放縮處理，以獲得第一放縮后數(shù)據(jù)；其中，所述指數(shù)信息根據(jù)所述待處理數(shù)據(jù)中有效數(shù)字的位置確定；

根據(jù)預(yù)設(shè)的同態(tài)加密算法對應(yīng)的密鑰長度信息以及待處理數(shù)據(jù)的精度需求信息確定第二放縮倍數(shù)，并通過所述第二放縮倍數(shù)對所述第一放縮后數(shù)據(jù)進行放縮與取整處理，以獲得第二放縮后數(shù)據(jù)；所述預(yù)設(shè)的同態(tài)加密算法為Paillier算法；

根據(jù)預(yù)設(shè)的進位位置信息確定第三放縮倍數(shù)，并通過所述第三放縮倍數(shù)對所述第二放縮后數(shù)據(jù)進行放縮處理，以獲得第三放縮后數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述密鑰長度信息將多個第三放縮后數(shù)據(jù)進行打包，以獲得打包后數(shù)據(jù)，并對所有打包后數(shù)據(jù)進行拼接處理，以獲得拼接后數(shù)據(jù)，所述拼接后數(shù)據(jù)為整型數(shù)據(jù)；

對拼接后數(shù)據(jù)進行同態(tài)計算，以獲得計算后的數(shù)據(jù)，所述同態(tài)計算至少為加法同態(tài)計算或乘法同態(tài)計算中的一種或兩種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述待處理數(shù)據(jù)的指數(shù)信息以及正負信息確定第一放縮倍數(shù)，并通過所述第一放縮倍數(shù)對所述待處理數(shù)據(jù)進行放縮處理，以獲得第一放縮后數(shù)據(jù)，包括：

獲取待處理數(shù)據(jù)的指數(shù)信息i以及正負信息s，其中，所述指數(shù)信息為所述待處理數(shù)據(jù)中有效數(shù)字之前數(shù)字0的數(shù)量，在所述待處理數(shù)據(jù)為正數(shù)的情況下，所述正負信息s為1；在所述待處理數(shù)據(jù)為負數(shù)的情況下，所述正負信息s為-1；

根據(jù)指數(shù)信息i以及正負信息s計算得到第一放縮倍數(shù)a：a＝10ⁱ*s；

將所述待處理數(shù)據(jù)與所述第一放縮倍數(shù)a的乘積作為第一放縮后數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，在所述對拼接后數(shù)據(jù)進行同態(tài)計算之前，方法還包括：

利用Paillier算法生成的密鑰對所述拼接后數(shù)據(jù)進行加密處理，以獲得加密后數(shù)據(jù)；

相應(yīng)地，所述對拼接后數(shù)據(jù)進行同態(tài)計算，包括：

對所述加密后數(shù)據(jù)進行同態(tài)計算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，在所述對拼接后數(shù)據(jù)進行同態(tài)計算，以獲得計算后的數(shù)據(jù)之后，方法還包括：

利用Paillier算法生成的密鑰對所述計算后的數(shù)據(jù)進行解密，獲得解密后數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第一放縮倍數(shù)、第二放縮倍數(shù)以及第三放縮倍數(shù)對所述解密后數(shù)據(jù)進行拆包處理，以獲得最終的處理后數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一放縮倍數(shù)、第二放縮倍數(shù)以及第三放縮倍數(shù)對所述解密后數(shù)據(jù)進行拆包處理，包括：

比對所述解密后數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)的進位位置上的數(shù)值與所述拼接后數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)的進位位置上的數(shù)值，以獲得數(shù)據(jù)進位信息；所述預(yù)設(shè)的進位位置與所述第三放縮倍數(shù)對應(yīng)；

根據(jù)所述第二放縮倍數(shù)對應(yīng)的字符數(shù)量對所述解密后數(shù)據(jù)進行按位拆取，以獲得多個第一拆取后數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第一放縮倍數(shù)對應(yīng)的指數(shù)信息以及正負信息對所述拆取后數(shù)據(jù)進行計算，以獲得第二拆取后數(shù)據(jù)，所述第二拆取后數(shù)據(jù)為浮點數(shù)；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)進位信息對所述第二拆取后數(shù)據(jù)進行進位處理，以獲得最終的拆取后數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，比對所述解密后數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)的進位位置上的數(shù)值與所述拼接后數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)的進位位置上的數(shù)值，以獲得數(shù)據(jù)進位信息，包括：

在解密后數(shù)據(jù)的位數(shù)大于拼接后數(shù)據(jù)的位數(shù)的情況下，根據(jù)解密后數(shù)據(jù)的位數(shù)與拼接后數(shù)據(jù)的位數(shù)的差值n將所述解密后數(shù)據(jù)中前n位數(shù)值確定數(shù)據(jù)進位信息；

在解密后數(shù)據(jù)的位數(shù)與拼接后數(shù)據(jù)的位數(shù)相等的情況下，將所述解密后數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)的進位位置上的數(shù)值作為數(shù)據(jù)進位信息，在進位位置上的數(shù)值均為0的情況下，所述數(shù)據(jù)進位信息為未進位。