一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统.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CN110445797A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910752425.0(22)申请日2019.08.15(71)申请人湖北工业大学地址430064湖北省武汉市洪山区南李路28号(72)发明人沈华张明武赵岚夏禹轩(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人刘凤玲(51)Int.Cl.H04L29/06(2006.01)H04L29/08(2006.01)H04L9/08(2006.01)权利要求书6页说明书14页附图3页(54)发明名称一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统(57)摘要本发明公开了一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统。所述方法包括：将用户A和用户B的多维数据分别封装到一个十进制数中，然后利用同态加密算法对得到的十进制数进行加密，并将密文发送给雾设备；雾设备对收到的密文进行密文域上的运算并将结果密文发送给云服务器；云服务器对结果密文执行解密运算，并对解密结果进行解析，通过判断解析结果可以得到两方多维数据的比较结果。本发明提供的具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统，能够在不泄露双方多维数据的情况下只进行一轮通信便可以获得双方之间多个数据的比较结果，提高计算效率和通信效率。CN110445797ACN110445797A权利要求书1/6页1.一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法，其特征在于，包括：云服务器CS获取参数R1和参数R2，并将所述参数R1和参数R2分别发送给客户端A和客户端B；所述客户端A获取用户A的多维数据；所述客户端B获取用户B的多维数据；所述用户A的多维数据和所述用户B的多维数据均包括公司规模维度数据、人员流动率维度数据、运营成本维度数据和年度收益维度数据；所述云服务器CS生成公钥PKCS和私钥SKCS，并将所述公钥PKCS分别发送给所述客户端A和所述客户端B；所述客户端A生成用户A的公钥PKA和用户A的私钥SKA，并将所述公钥PKA发送给云服务器CS；所述客户端B生成用户B的公钥PKB和用户B的私钥SKB，并将所述公钥PKB发送给云服务器CS；所述客户端A拥有m维数据(a1,a2,…,am)，每维数据可以用一个n位二进制数表示，即用户A的m维数据可以表示为一个二进制矩阵其中ai,n-1是最高二进制位，ai0是最低二进制位，aij为用户A的第i维数据的第j个比特位置上的二进制数；所述客户端B拥有m维数据(b1,b2,…,bm)，每维数据可以用一个n位二进制数表示，即用户B的m维数据可以表示为一个二进制矩阵其中bi,n-1是最高二进制位，bi0是最低二进制位，bij为用户B的第i维数据的第j个比特位置上的二进制数；所述客户端A对所述用户A的二进制矩阵进行盲化，得到十进制矩阵其中a′ij为用户A的第i维数据盲化后第j个比特位置上的十进制数；所述客户端B对所述用户B的二进制矩阵进行盲化，得到十进制矩阵其中b′ij为用户B的第i维数据盲化后第j个比特位置上的十进制数；所述客户端A根据所述参数R1和所述参数R2将所述十进制矩阵封装成一个十进制数DA；所述客户端B根据所述参数R1和所述参数R2将所述十进制矩阵封装成一个十进制数DB；所述客户端A，根据所述公钥PKCS对所述十进制数DA进行加密，得到密文CA，将所述密文2CN110445797A权利要求书2/6页CA传送给雾设备FD；所述客户端B，根据所述公钥PKCS对所述十进制数DB进行加密，得到密文CB，将所述密文CB传送给所述雾设备FD；所述雾设备FD将所述密文CA和密文CB相乘得到新密文C，并将所述新密文C传送给云服务器CS；所述云服务器CS根据所述私钥SKCS对所述新密文C进行解密，得到明文D；所述云服务器CS根据所述参数R1和所述参数R2对所述明文D进行解析，得到解析结果x＝(x1,x2,…,xm)；所述云服务器利用所述公钥PKA对所述解析结果x＝(x1,x2,…,xm)进行加密，得到密文并将所述密文传输给所述客户端A；所述客户端A利用所述私钥SKA对所述密文进行解密，得到解析结果x＝(x1,x2,…,xm)；所述云服务器CS利用所述公钥PKB对所述解析结果x＝(x1,x2,…,xm)进行加密，得到密文并将所述密文传送给所述客户端B；所述客户端B利用所述私钥SKB对所述密文进行解密，得到解析结果x＝(x1,x2,…,xm)；客户端A和客户端B分别根据解析结果x＝(x1,x2,…,xm)和各自的原始数据，获取两方多维数据大小的比较结果：若所述解析结果x＝(x1,x2,…,xm)中xi为0，则所述用户A的第i维数据和所述用户B的第i维数据相等；若所述解析结果x＝(x1,x2,…,xm)中xi不为0，并假设xi等于j+1，则所