本說明書實(shí)施例屬于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在保護(hù)隱私的多方計(jì)算場(chǎng)景中，兩個(gè)參與方經(jīng)常需要共同計(jì)算兩方的向量的內(nèi)積，而不泄露各自的向量信息。具體是，假設(shè)有p0,p1兩個(gè)參與方，他們分別持有向量集其中，每個(gè)向量的長(zhǎng)度都是l，n通?？梢詾閹装佟珟兹f的數(shù)值，l例如為16等。p0,p1要通過某種安全的方法計(jì)算這些向量的內(nèi)積(符號(hào)<·,·>表示向量的內(nèi)積，下文中也用向量之間的“·”表示內(nèi)積)，在計(jì)算結(jié)果例如由p0得到的情況下，需要滿足：p0只能得到內(nèi)積結(jié)果，不能得到除內(nèi)積之外的任何關(guān)于ui的信息，p1無法得到關(guān)于p0的向量vi的任何信息。

2、在一種技術(shù)方案中，利用同態(tài)加密解決上述問題。例如，可以使用paillier同態(tài)加密算法。首先p0將自己的向量加密，由于每個(gè)向量包含l個(gè)整數(shù)，因此每個(gè)向量被加密成l個(gè)密文，p0共有n個(gè)向量，因此需要傳輸nl個(gè)密文給p1。p1收到密文后，通過密文乘明文操作計(jì)算乘法，而后通過密文加法得到密態(tài)的內(nèi)積結(jié)果，共n個(gè)密文。最后將這n個(gè)密文返回給p0，由p0來解密，得到最后的內(nèi)積結(jié)果。然而，使用paillier(以及類似的)同態(tài)加密方案，密文尺寸較大，使得通信量較大，并且計(jì)算量較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，使得兩個(gè)參與方以減小的計(jì)算量和通信數(shù)據(jù)量批量得到多組向量之間的內(nèi)積。

2、本說明書第一方面提供一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法包括：

3、所述第一方執(zhí)行如下步驟：

4、將所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量合并為第一合并向量，其中，所述h對(duì)應(yīng)于n/l，所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量中的每組相同位置的h個(gè)分量在所述第一合并向量中連續(xù)排列，所述n為預(yù)設(shè)多項(xiàng)式空間中的多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，所述第一實(shí)數(shù)向量和所述第二實(shí)數(shù)向量包括l個(gè)分量；

5、對(duì)所述第一合并向量進(jìn)行同態(tài)加密，得到第一密文，所述第一密文包括所述多項(xiàng)式空間中的多項(xiàng)式；

6、將所述第一密文發(fā)送給所述第二方；

7、所述第二方執(zhí)行如下步驟：

8、將所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量合并為第二合并向量，其中，所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量中的每組相同位置的h個(gè)分量在所述第二合并向量中連續(xù)排列；

9、將所述第二合并向量轉(zhuǎn)換為第二明文多項(xiàng)式，所述第二明文多項(xiàng)式包括n項(xiàng)；

10、計(jì)算所述第一密文與所述第二明文多項(xiàng)式的乘積，得到第二密文；

11、對(duì)所述第二密文進(jìn)行同態(tài)運(yùn)算，得到第三密文，所述第三密文對(duì)應(yīng)的明文向量的多個(gè)分量中包括所述h組實(shí)數(shù)向量中各組實(shí)數(shù)向量的內(nèi)積。

12、本說明書第二方面提供一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法由所述第一方執(zhí)行，包括：

13、將所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量合并為第一合并向量，其中，所述h對(duì)應(yīng)于n/l，所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量中的每組相同位置的h個(gè)分量在所述第一合并向量中連續(xù)排列，所述n為預(yù)設(shè)多項(xiàng)式空間中的多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，所述第一實(shí)數(shù)向量和所述第二實(shí)數(shù)向量包括l個(gè)分量；

14、對(duì)所述第一合并向量進(jìn)行同態(tài)加密，得到第一密文，所述第一密文包括所述多項(xiàng)式空間中的多項(xiàng)式；

15、將所述第一密文發(fā)送給所述第二方。

16、本說明書第三方面提供一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法由所述第二方執(zhí)行，包括：

17、從所述第一方接收第一密文，所述第一密文為第一合并向量的同態(tài)密文，所述第一合并向量通過合并所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量得到，其中，所述h對(duì)應(yīng)于n/l，所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量中的每組相同位置的h個(gè)分量在所述第一合并向量中連續(xù)排列，所述n為預(yù)設(shè)多項(xiàng)式空間中的多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，所述第一實(shí)數(shù)向量和所述第二實(shí)數(shù)向量包括l個(gè)分量；

18、將所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量合并為第二合并向量，其中，所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量中的每組相同位置的h個(gè)分量在所述第二合并向量中連續(xù)排列；

19、將所述第二合并向量轉(zhuǎn)換為第二明文多項(xiàng)式，所述第二明文多項(xiàng)式包括n項(xiàng)；

20、計(jì)算所述第一密文與所述第二明文多項(xiàng)式的乘積，得到第二密文；

21、對(duì)所述第二密文進(jìn)行同態(tài)運(yùn)算，得到第三密文，所述第三密文對(duì)應(yīng)的明文向量的多個(gè)分量中包括所述h組實(shí)數(shù)向量中各組實(shí)數(shù)向量的內(nèi)積。

22、本說明書第四方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行時(shí)，令計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面～第三方面中任一方面所述的方法。

23、本說明書第五方面提供一種計(jì)算設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，所述處理器執(zhí)行所述可執(zhí)行代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一方面～第三方面中任一方面所述的方法。

24、本說明書第六方面提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面～第三方面中任一方面所述方法的步驟。

25、通過本說明書實(shí)施例的保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方案，每個(gè)參與方通過以特定方式將其多個(gè)實(shí)數(shù)向量打包到一個(gè)長(zhǎng)向量中，從而可通過同態(tài)運(yùn)算批量地得到多對(duì)實(shí)數(shù)向量的內(nèi)積vi·ui，并且保護(hù)各個(gè)參與方的向量的信息不泄露給其他參與方，如此，減少了多方數(shù)據(jù)處理過程中各個(gè)參與方的計(jì)算量和通信數(shù)據(jù)量。

技術(shù)特征：

1.一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述將所述h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量合并為第一合并向量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述將所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量合并為第二合并向量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述第一方擁有n組順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有n組順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，所述將所述h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量合并為第二合并向量，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述對(duì)所述第二密文進(jìn)行同態(tài)運(yùn)算，得到第三密文，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述基于第六密文和l進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和相加的同態(tài)運(yùn)算得到第七密文，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述第七密文對(duì)應(yīng)的明文多項(xiàng)式中相鄰非零項(xiàng)的系數(shù)對(duì)應(yīng)的x的冪次方相差n/l，所述方法還包括：

8.一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法由所述第一方執(zhí)行，包括：

9.一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法，所述多方包括第一方和第二方，所述第一方擁有順序排列的h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量，所述第二方擁有順序排列的h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量，其中，相同順序的第一實(shí)數(shù)向量和第二實(shí)數(shù)向量為待計(jì)算內(nèi)積的一組實(shí)數(shù)向量，所述方法由所述第二方執(zhí)行，包括：

10.一種計(jì)算設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，所述處理器執(zhí)行所述可執(zhí)行代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
一種保護(hù)隱私的多方數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)算設(shè)備，所述方法包括：所述第一方將h個(gè)第一實(shí)數(shù)向量合并為第一合并向量；對(duì)第一合并向量進(jìn)行同態(tài)加密，得到第一密文；將第一密文發(fā)送給第二方；第二方執(zhí)將h個(gè)第二實(shí)數(shù)向量合并為第二合并向量；將第二合并向量轉(zhuǎn)換為第二明文多項(xiàng)式；計(jì)算第一密文與第二明文多項(xiàng)式的乘積，得到第二密文；對(duì)第二密文進(jìn)行同態(tài)運(yùn)算，得到第三密文，所述第三密文對(duì)應(yīng)的明文向量的多個(gè)分量中包括h組實(shí)數(shù)向量中各組實(shí)數(shù)向量的內(nèi)積。

技術(shù)研發(fā)人員：何家興,黃章杰,林立
受保護(hù)的技術(shù)使用者：螞蟻區(qū)塊鏈科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19