针对多方安全数据库的查询优化方法、装置和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112860738A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110443996.3(22)申请日2021.04.23(71)申请人支付宝（杭州）信息技术有限公司地址310000浙江省杭州市西湖区西溪路556号8层B段801-11(72)发明人杨扬黄群山齐俊操顺德段普杜健毛庆凯赵扬余可丰王磊张本宇(74)专利代理机构北京亿腾知识产权代理事务所(普通合伙)11309代理人陈霁周良玉(51)Int.Cl.G06F16/2453(2019.01)G06F16/2455(2019.01)G06F21/62(2013.01)权利要求书4页说明书10页附图4页(54)发明名称针对多方安全数据库的查询优化方法、装置和系统(57)摘要本说明书实施例提供一种针对多方安全数据库的查询优化方法、装置和系统。查询优化方法包括，首先，中心设备接收当前查询，并生成该当前查询的多个执行计划；其中，当前查询涉及多个目标数据库。接着，中心设备针对各执行计划，确定出对应的成本计算式，所述成本计算式用于计算多个目标数据库联合执行该执行计划所需的执行成本。然后，多个目标数据库对应的多个查询引擎，采用与所述成本计算式对应的目标安全计算方式，执行多方安全计算MPC，得到安全计算结果；于是，中心设备根据安全计算结果，确定出各个成本计算式中成本值最低的优化执行计划。CN112860738ACN112860738A权利要求书1/4页1.一种针对多方安全数据库的查询优化方法，包括：中心设备接收当前查询，并生成该当前查询的多个执行计划；其中，所述当前查询涉及多个目标数据库；所述中心设备针对各执行计划，确定出对应的成本计算式，所述成本计算式用于计算所述多个目标数据库联合执行该执行计划所需的执行成本；所述多个目标数据库对应的多个查询引擎，采用与所述成本计算式对应的目标安全计算方式，执行多方安全计算MPC，得到安全计算结果；所述中心设备根据所述安全计算结果，确定出各个成本计算式中成本值最低的优化执行计划。2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成该当前查询的多个执行计划，包括：通过解析所述当前查询，得到对应的关系表达式，所述关系表达式中包括当前查询需要执行的若干逻辑操作；根据所述关系表示式，生成所述多个执行计划，不同执行计划包含所述若干逻辑操作的不同组合方式或不同组合顺序。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个执行计划包括第一执行计划，所述第一执行计划包括多个逻辑操作；所述中心设备针对各执行计划，确定出对应的成本计算式，包括：对于所述多个逻辑操作中各逻辑操作，所述中心设备根据该逻辑操作对应的多方联合操作的操作方式，确定该逻辑操作的操作成本；基于各逻辑操作对应的操作成本，得到第一执行计划对应的第一成本计算式。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个逻辑操作包括，对第一数据库中的第一表和第二数据库中的第二表的连接操作；所述连接操作对应的多方联合操作为，第一数据库和第二数据库之间的隐私数据求交PSI操作；所述中心设备根据该逻辑操作对应的多方联合操作的操作方式，确定该逻辑操作的操作成本，具体包括：根据所述PSI操作的操作方式，确定上述连接操作的操作成本。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述PSI操作采用基于电路的PSI协议，所述连接操作的操作成本正比于所述第一表的行数和第二表的行数中的较小值。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述执行成本包括，所述多个目标数据库各自的计算资源成本，以及其相互之间的通信成本。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述中心设备根据各成本计算式确定所述目标安全计算方式，并将其下发至所述多个查询引擎。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述中心设备将各个成本计算式下发至所述多个查询引擎；所述多个查询引擎根据预设的安全计算策略，确定出所述目标安全计算方式。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成本计算式包括以下运算中的至少一项：求和运算，相乘运算，取最小值运算，取最大值运算；所述目标安全计算方式包括以下中的至少一项：多方安全求和运算，多方安全求乘积运算，多方安全求最小值运算，多方安全求最大值运算。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安全计算结果为，各个成本计算式中成本值2CN112860738A权利要求书2/4页最小的成本计算式的索引编号；确定出各个成本计算式中成本值最低的优化执行计划，包括：将所述索引编号对应的执行计划确定为所述优化执行计划。11.根据权利要求10所述的方法，其中，执行多方安全计算MPC，得到安全计算结果，具体包括：通过MPC计算得到各个成本计算式的密态结果；对各密态结果进行安全比较，得到所述索引编号。12.根据权利要求11所述的方法，