一种面向同态密码运算的密钥转换方法、系统、设备及可读存储介质技术方案

技术编号:26894733 阅读:29 留言:0更新日期:2020-12-29 16:18
本发明专利技术涉及同态加密技术领域,特别涉及一种面向同态密码运算的密钥转换方法,包括以下步骤:对外部输入的密文数据进行处理,转换成扩展秘钥参数,且对外部输入的数据进行数据缓存;将扩展秘钥参数和缓存数据通过多项式运算,最后通过模运算,得到降维的密文。还公开了一种面向同态密码运算的密钥转换系统,包括转换密钥生成模块和密钥转换模块。还公开了一种计算机设备和计算机可读存储介质,计算机程序被处理器执行时实现所述面向同态密码运算的密钥转换方法的步骤。克服了原始的基于RLWE问题设计的全同态加密方案存在计算复杂,密钥尺寸大,导致运行效率低下的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种面向同态密码运算的密钥转换方法、系统、设备及可读存储介质
本专利技术涉及同态加密
,特别涉及一种面向同态密码运算的密钥转换方法、系统、设备及可读存储介质。
技术介绍
同态加密(HomomorphicEncryption,HE),本质上是指这样一种加密函数,对明文进行环上的加法和乘法运算再加密,与加密后对密文进行相应的运算,结果是等价的。具有同态性质的加密函数是指明文a满足Dec(f(Enc(a)))=f(a)的加密函数,其中Enc是加密运算,Dec是解密运算,f为密文域上的运算。当f代表加法时,称该加密为加同态加密:当f代表乘法时,称该加密为乘同态加密。从而保证了在不泄露敏感信息的前提下完成对密文的处理任务,解决了云端计算上数据处理的安全问题。基于RLWE(RingLearningWithErrors,RLWE)的同态加密算法为第二代全同态加密方案,打破了原有的构建框架,转而利用密钥转换与模转换技术实现,降低了加乘同态运算的时间与空间复杂度,效率获得了较大提升。原始的基于RLWE问题设计的全同态加密方案,在进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,具体包括以下步骤:/nS1:对外部输入的密文数据进行处理,转换成扩展秘钥参数,且对外部输入的数据进行数据缓存;/nS2:将扩展秘钥参数和缓存数据通过多项式运算,最后通过模运算,得到降维的密文。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1:对外部输入的密文数据进行处理,转换成扩展秘钥参数,且对外部输入的数据进行数据缓存;
S2:将扩展秘钥参数和缓存数据通过多项式运算,最后通过模运算,得到降维的密文。


2.根据权利要求1所述的面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,最终得到的密文为c0、c1,按照公式(1)、公式(2)计算;






其中,t为2的幂次;q为密文模数;i的取值会随着t的取值的不同而改变;ct0,ct1,ct2为密文;
ai为n维的(0,q)的随机数;bi为n维的(0,q)的扩展密钥;ct2,i为密文ct2基于t进行拆解得到的参数。


3.根据权利要求2所述的面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,对密文ct2基于t进行拆解的公式为:





4.根据权利要求1所述的面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,步骤S1具体包括以下步骤:
(1)获取随机数ai和ei;
其中,i的取值范围为(1,logtq)的整数;t为2的幂次;q为密文模数;p为明文模数;ai为n维的(0,q)的随机数;ei为n维的[-p,0,p]的随机数;维数n的数值由明文维数决定;
(2)通过步骤(1)产生的随机数ai和ei生成bi;
(3)将步骤(2)生成的bi作为扩展秘钥参数,将经过缓存的ai作为缓存数据。


5.根据权利要求4所述的面向同态密码运算的密钥转换方法,其特征在于,步骤(2)中生成bi的公式为:
bi=ai*sk+p·ei+ti·sk'<...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晨任嵩楠苏阳伍民顺耿莉
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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