隐匿决定树计算系统、装置、方法以及程序制造方法及图纸

隐匿决定树计算系统包括：将n设为规定的正整数，将数据D秘密分散为n个份额[D]j(j＝0,…,n‑1)，将n个份额[D]j(j＝0,…,n‑1)分别发送到第0服务器装置至第n－1服务器装置的用户装置；以及使用n个份额[D]j(j＝0,…,n‑1)，通过秘密协调计算得到与规定的决定树中的数据D对应的值out的n个份额[out]0,…,[out]n‑1，将其发送到用户装置的第0服务器装置至第n－1服务器装置，将k设为n以下的规定的整数，用户装置使用接收到的接收n个份额[out]0,…,[out]n‑1中的至少k个复原与规定的决定树中的数据D对应的值out。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隐匿决定树计算系统、装置、方法以及程序
本专利技术涉及将数据保持隐匿的情况下，答复基于被隐匿的数据的计算结果的技术。
技术介绍
近年来，进行从多次购买历史得到见闻，若某个人购买了商品A则推荐商品B的数据挖掘或估计。作为这样的估计的一个方法，有使用决定树的方法。作为决定树，若举出二叉树作为例子进行说明，则所谓决定树是以多个节点和边决定的树，在节点中，有被称为根节点的阶层0的节点、被称为叶节点的、在其之下没有节点的节点，以及作为除此之外的节点的中间节点。设为在叶节点以外的节点中决定条件式，该条件式决定在下一个阶层中向左还是向右迁移，在叶节点中决定推荐值。为了使用决定树得到对于某数据的推荐值，重复从树的根节点依次确认数据是否满足条件式，若满足则向右、否则向左迁移的处理。与最终走到的叶对应的推荐值成为对于该某数据的推荐值。在企业为了某些分析而作成决定树的情况下，该决定树是企业的见闻，所以一般难以公开。但是，近年，有效利用个人数据或医疗数据等与个人有关的数据的活动广泛进行。这些数据机密性高，希望在将数据保持隐匿的情况下进行处理。设为存在用户装置U和服务器装置S两者，用户装置U持有自身的数据，服务器装置S持有从到目前为止的本公司服务中得到的见闻等生成的决定树。这时，考虑将用户装置U的数据作为输入，使用服务器装置S持有的决定树，得到估计结果。至此，在决定树的计算中，因为需要决定树和数据的输入两方，所以需要用户装置U将自身的数据交给服务器装置S、或者将服务器装置S的决定树交给用户装置U的其中一个。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在前者中，用户装置U的数据被服务器装置S得知，在后者中，服务器装置S持有的决定树交给用户装置U，存在服务器装置S侧的见闻泄露的可能性。本专利技术的目的是，提供将用户装置的数据以及服务器装置的决定树相互保持隐匿的情况下，将计算值答复给用户的隐匿决定树计算系统、装置、方法以及程序。用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的隐匿决定树计算系统包括：将n设为规定的正整数，将数据D秘密分散为n个份额[D]j(j＝0,…,n-1)，将n个份额[D]j(j＝0,…,n-1)分别发送到第0服务器装置至第n－1服务器装置的用户装置；以及使用n个份额[D]j(j＝0,…,n-1)，通过秘密协调计算得到与规定的决定树中的数据D对应的值out的n个份额[out]0,…,[out]n-1，将其发送到用户装置的第0服务器装置至第n－1服务器装置，将k设为n以下的规定的整数，用户装置使用接收到的n个份额[out]0,…,[out]n-1中的至少k个份额复原与规定的决定树中的数据D对应的值out。本专利技术的一个方式的隐匿决定树计算装置是从隐匿决定树计算系统的第0服务器装置至第n－1服务器装置。专利技术的效果可以在相互隐匿用户装置的数据以及服务器装置的决定树的情况下将计算值答复给用户装置。附图说明图1是用于说明隐匿决定树计算装置的例子的方框图。图2是用于说明隐匿决定树计算方法的例子的流程图。图3是表示基本的决定树计算协议的例子的图。具体实施方式首先，说明成为本专利技术的基础的事情。[记法]x←B，若B为集合，则是指从B同样随机地选择元素代入x，若B为算法，则是指将B的输出代入x，若B为概率密度函数，则是指对按照该概率密度函数的实例x进行采样。所谓谓词，是输出为{0,1}那样的函数，谓词a>？b是若a>b成立则将1、否则将0返回那样的谓词。[决定树]将决定树定义为(h,M,m,R,L,{Gi}i<m-M,{outi}m-M≦i<m)的组。h是(最深的)高，M是叶节点的数目，m是全节点数目。对各节点从0至m-1分配标号，对叶节点分配从m-M至m-1的标号。R,L:Zm→Zm是将输入节点的右、左节点输出的函数。即，R(i)是节点i的右侧的子节点，L(i)是节点i的左侧的子节点。Gi是与节点i对应的谓词。各节点的谓词仅设为比较和等号判定。例如Gi是<？b那样的形式，具有条件式<？和条件值b。为了记法的简便，G的条件式为<？,>？,≦？,≧？时写为G∈Comparison，G的条件式为＝？时写为G∈Equality。outi是与叶节点i对应的值(例如，推荐值)。而且，path(i)设为将叶节点i作为输入，输出为了从根节点0到达叶节点i而通过的全节点的集合的算法，LR(i,j)设为将叶节点i和中途的节点j∈path(i)作为输入，j的下1阶层的节点在j的右/左时输出right/left的算法。[秘密分散]秘密分散是，设存在某个被决定的数(k,n)，是以下的两个算法Share、Rec的组。Share:将秘密a作为输入，输出份额(share)[a]0,…,[a]n-1。Rec:以份额[a]i_0,…,[a]i_K-1作为输入，输出秘密s。这里，K≧k，将j设为整数，i_j意思是ij。而且，作为准同态性，存在成为b(-)[a]i＝[b-a]i的运算(-)、成为[a]i(+)[b]i＝[a+b]i的运算(+)、成为b(×)[a]i＝[ab]i的运算(×)。这些运算(-)(+)(×)可以通过已知的方法实现。[乘法协议]乘法协议Mult是以各服务器装置Si的被秘密分散后的值[a]i、[b]i作为输入，在各服务器装置Si中生成乘算结果的份额[ab]i的协议。作为乘法协议Mult，例如可以使用参考文献1中记载的协议。〔参考文献1〕IvanDamgardandJesperBuusNielsen,"Scalableandunconditionallysecuremultipartycomputation",InCRYPTO,pp.572-590,2007.[与公开值的比较、等号判定协议]与公开值的比较协议CompPub是，将各服务器装置Si的被秘密分散后的值[a]i和谓词G∈Comparison作为输入，在各服务器装置Si中生成谓词结果的份额[G(a)]i的协议。作为比较协议CompPub，例如可以使用参考文献2中记载的协议。〔参考文献2〕IvanDamgard,MatthiasFitzi,EikeKiltz,JesperBuusNielsenandTomasToft,"Unconditionallysecureconstant-roundsmulti-partycomputationforequality,comparison,bitsandexponentiation",InTCC,pp.285-304,2006.而且，也可以通过利用乘法协议和准同态性构成AND、OR、NOT电路等，实现比较协议CompPub。与公开值的等号判定协议EqPub是，以各服务器装置Si的被秘密分散后的值[a]i和谓词G∈Equality作为输入，在各服务器装置Si中生成谓词结果的份额[G(a)]i的协议。例如可以使用参考文献2中记载的协议。而且，也可以通过利用乘法协议和准同态性构成AND、OR、NOT电路等，实现等号判定协议EqPub。[实施方式]以下，参照附图，说明隐匿决定树计算系统、装置以及方法的一个实施方式。如图1所示，隐匿决定树计算系统例如包括用户装置U和作为隐匿决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隐匿决定树计算系统，包括：用户装置，将n设为规定的正整数，将数据D秘密分散为n个份额[D]j，将所述n个份额[D]j分别发送到从第0服务器装置至第n－1服务器装置；以及所述从第0服务器装置至第n－1服务器装置，使用上述n个份额[D]j，通过秘密协调计算得到与规定的决定树中的数据D对应的值out的n个份额[out]0,…,[out]n‑1，将其发送到所述用户装置，将k设为n以下的规定的整数，上述用户装置使用接收到的n个份额[out]0,…,[out]n‑1中的至少k个份额，复原与上述规定的决定树中的数据D对应的值out，其中j＝0,…,n‑1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.18 JP 2016-0071741.一种隐匿决定树计算系统，包括：用户装置，将n设为规定的正整数，将数据D秘密分散为n个份额[D]j，将所述n个份额[D]j分别发送到从第0服务器装置至第n－1服务器装置；以及所述从第0服务器装置至第n－1服务器装置，使用上述n个份额[D]j，通过秘密协调计算得到与规定的决定树中的数据D对应的值out的n个份额[out]0,…,[out]n-1，将其发送到所述用户装置，将k设为n以下的规定的整数，上述用户装置使用接收到的n个份额[out]0,…,[out]n-1中的至少k个份额，复原与上述规定的决定树中的数据D对应的值out，其中j＝0,…,n-1。2.如权利要求1所述的隐匿决定树计算系统，所述从第0服务器装置至第n－1服务器装置对于所述规定的决定树的各叶节点i，使用所述n个份额[D]j秘密协调计算flagi，所述flagi是所述数据D满足从所述规定的决定树的根节点至该各叶节点i为止的各节点的条件的情况下成为1、所述数据D不满足从所述规定的决定树的根节点至该各叶节点i为止的各节点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池亮，滨田浩气，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP