一种基于边缘计算的分布式外包模幂运算方法.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CN111352609A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010147207.7(22)申请日2020.03.05(71)申请人青岛大学地址266100山东省青岛市崂山区香港东路7号(72)发明人于佳李洪军郝蓉(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人张春辉(51)Int.Cl.G06F7/72(2006.01)G06F7/58(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图5页(54)发明名称一种基于边缘计算的分布式外包模幂运算方法(57)摘要本申请公开了一种基于边缘计算的分布式外包模幂运算方法，首先生成若干个随机化数对；利用这些数对对模幂运算任务进行盲化和转换，得到目标任务，以实现对底数或指数的逻辑拆分和盲化，保护用户隐私；将目标任务分割为多个子任务，且分割过程基于二进制形式实现，进一步降低了边缘服务器的计算量；最终合并各个边缘服务器的计算结果，并根据前述转换关系对合并得到的目标结果进行验证，以确保结果的正确性。实现了降低计算延时，保护用户隐私，并保证结果可验证的目的。此外，本申请还提供了一种基于边缘计算的分布式外包模幂运算装置、设备及可读存储介质，其技术效果与上述方法的技术效果相对应。CN111352609ACN111352609A权利要求书1/3页1.一种基于边缘计算的分布式外包模幂运算方法，其特征在于，包括：生成多个随机化数对；利用所述多个随机化数对，对模幂运算任务进行盲化和转换，得到目标任务；基于二进制形式对所述目标任务进行分割，得到多个子任务；将所述子任务发送至边缘服务器，并从所述边缘服务器获取所述子任务的计算结果，其中所述子任务与所述边缘服务器一一对应；对所述多个子任务的计算结果进行合并，得到目标结果；根据所述模幂运算任务与所述目标任务之间的转换关系，对所述目标结果进行验证，若验证通过，则得到模幂运算结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在底数固定指数可变的情况下，所述生成多个随机化数对；利用所述多个随机化数对，对模幂运算任务进行盲化和转换，得到目标任务，包括：生成4个随机化数对：其中，u为随机化的底数，k1,k2,k3,k4均为随机化的指数；生成随机整数r∈(2,11)；根据所述4个随机化数对，将模幂运算任务中的ua和ura分别转换为和其中t1＝(a-k1)/k2modq，t2＝(ra-k3)/k4modq；根据转换结果，确定目标任务为和3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在底数固定指数可变的情况下，所述基于二进制形式对所述目标任务进行分割，得到多个子任务，包括：将所述目标任务中的分割成k份，得到第一分割结果，所述第一分割结果为：其中k为边缘服务器的总数量，L为指数t1的比特长度；将所述目标任务中的分割成k份，得到第二分割结果，所述第二分割结果为：其中k为边缘服务器的总数量，J为指数t2的比特长度；根据所述第一分割结果和所述第二分割结果，确定待分配给第i个边缘服务器的子任务为和4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在底数固定指数可变的情况下，在所述将所述子任务发送至边缘服务器之后，还包括：第i个边缘服务器接收到相应的子任务之后，根据第一边缘计算公式生成计算结果d1,i和d2,i，所述第一边缘计算公式如下：2CN111352609A权利要求书2/3页其中，i∈[1,k]。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在底数固定指数可变的情况下，所述对所述多个子任务的计算结果进行合并，得到目标结果；根据所述模幂运算任务与所述目标任务之间的转换关系，对所述目标结果进行验证，包括：根据合并公式对所述多个子任务的计算结果进行合并，得到目标结果，所述合并公式为：根据所述模幂运算任务与所述目标任务之间的转换关系，利用验证公式对所述目标结果进行验证，所述验证公式为：6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在底数指数均可变的情况下，所述生成多个随机化数对；利用所述多个随机化数对，对模幂运算任务进行盲化和转换，得到目标任务，包括：生成6个随机化数对：其中，g为随机化的底数，k1,k2,k3,k4,k5,k6均为随机化的指数；生成随机整数r∈(2,11)；根据所述6个随机化数对，将模幂运算任务中的ua和ura分别转换为和其中，t1＝(-k3-k1a)/k2modq，t2＝(-k6-k4ra)/k5modq；根据转换结果，确定目标任务为7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在底数指数均可变的情况下，所述基于二进制形式对所述目标任务进行分割，得到多个子任务，包括：将所述目标任务中的分割成k份，得到第三分割结果，所述第三分割结果为：其中k为边缘服务器的总数量，ikpi＝L(1-λ)/1-λ，λ＝φ/(2+φ)