多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及隐私保护技术领域的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法及系统，每个参与方客户端中均设置私有索引集合；随机指定一个参与方客户端为主参与方客户端，其他参与方客户端为从参与方客户端；主参与方客户端中设置额外的数据集合；获取计算需求；根据计算需求，参与多方私有索引集合交集统计数据计算的多个参与方客户端，向主参与方客户端和两个辅助计算服务器发起通信链接请求，并执行安全统计计算协议，最后主参与方客户端输出计算需求所对应的多个参与方客户端交集集合的统计计算结果；主参与方客户端，将统计计算结果，发送给从参与方客户端。在不泄露各方私有数据的前提下，完成多方集合交集及相关数据的统计计算。计算。计算。

【技术实现步骤摘要】
多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法及系统


[0001]本专利技术涉及隐私保护
，特别是涉及多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]在很多数据应用场景中，不同的参与方各自掌握着自己的私有数据，这些数据往往可以用集合表示。对于多个参与方来说，他们往往关注的是交集数据，以及基于交集数据的相关统计计算结果。例如在多家金融机构的合作场景中，每家机构独立地掌握其客户集合，当它们开展合作业务时，希望获得共同的客户集合（各自客户集合的交集），并基于这些客户数据进行相关计算。出于对各自商业利益以及客户隐私的保护，任何参与方都不希望将自己的私有客户集合共享给其它参与方。
[0004]现有的解决方案，仅支持两个参与方交集相关数据的隐私保护计算，无法支持多于两个参与方的情况。现有的两个参与方的计算过程往往采用单纯的数据加密方式进行各自的数据管理，无法实现快速高效和隐私保护的计算过程。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，包括：假设有若干个参与方客户端和两个辅助计算服务器；每个参与方客户端中均设置私有索引集合；随机指定一个参与方客户端为主参与方客户端，其他参与方客户端为从参与方客户端；主参与方客户端中设置额外的数据集合；获取计算需求；根据计算需求，参与多方私有索引集合交集统计数据计算的多个参与方客户端，向主参与方客户端和两个辅助计算服务器发起通信链接请求，并执行安全统计计算协议，最后主参与方客户端输出计算需求所对应的多个参与方客户端交集集合的统计计算结果；主参与方客户端，将统计计算结果，发送给从参与方客户端。2.如权利要求1所述的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，所述计算需求，包括：计算交集集合本身、交集集合的大小、交集集合的和值、交集集合的均值、交集集合的方差、交集集合的最大值和交集集合的最小值。3.如权利要求1所述的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，当计算需求为计算交集集合本身时，所执行的安全统计计算协议包括以下步骤：（1
‑
1）主参与方客户端对其私有索引集合进行布谷哈希，得到第个箱子；表示箱子的总数；（1
‑
2）从参与方客户端分别对其私有索引集合进行简单哈希，得到第个从参与方客户端的第个箱子，第个从参与方客户端的第个箱子中的元素表示为，其中，，为简单哈希每个箱子的大小；（1
‑
3）主参与方客户端将算术分享为将要发送给第一辅助计算服务器的算术份额和将要发送给第二辅助计算服务器的算术份额，分别发送给第一辅助计算服务器和第二辅助计算服务器；（1
‑
4）对于，从参与方客户端计算多项式：，其中，表示从参与方客户端的对应于第个箱子中数据的多项式；
表示自变量，表示将与的作差，然后将作差结果连乘，表示多项式的系数；当且仅当把中数据带入多项式中时，多项式的值为0；将算术分享为和；表示 的所有系数的组成集合；将多项式系数的份额发送给第一辅助计算服务器；将多项式系数的份额发送给第二辅助计算服务器；（1
‑
5）对于，第一辅助计算服务器根据步骤（1
‑
3）和步骤（1
‑
4）接收到的数据，多次调用安全乘法协议，计算算术份额；第二辅助计算服务器根据步骤（1
‑
3）和步骤（1
‑
4）接收到的数据，多次调用安全乘法协议，计算算术份额；（1
‑
6）对于，第一辅助计算服务器计算所有从参与方客户端第一个箱子的判断结果之和，第二辅助计算服务器计算所有从参与方客户端第一个箱子的判断结果之和；（1
‑
7）第一辅助计算服务器和第二辅助计算服务器将和发送给主参与方客户端；主参与方客户端计算，表示若，则为交集元素；表示最终所求的集合交集。4.如权利要求1所述的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，当计算需求为计算交集集合的大小时，所执行的安全统计计算协议包括以下步骤：（2
‑
1）主参与方客户端对其私有索引集合进行布谷哈希，得到；
（2
‑
2）分别对其私有索引集合进行简单哈希，得到，每个箱子中的元素表示为，其中，为简单哈希每个箱子的大小；（2
‑
3）主参与方客户端将算术分享为和，将发送给第一辅助计算服务器，将发送给第二辅助计算服务器；（2
‑
4）对于，计算多项式，并将算术分享为和，将发送给第一辅助计算服务器，将发送给第二辅助计算服务器；（2
‑
5）对于，第一辅助计算服务器和第二辅助计算服务器多次调用安全乘法协议，计算和；（2
‑
6）对于，基于，第一辅助计算服务器计算出；基于，第二辅助计算服务器计算出；（2
‑
7）对于，第一辅助计算服务器以调用转换协议，将算术份额转换为布尔份额，得到对应的布尔份额；第二辅助计算服务器以调用转换协议，将算术份额转换为布尔份额，得到对应的布尔份额；（2
‑
8）对于，第一辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；第二辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；
（2
‑
9）第一辅助计算服务器计算；第二辅助计算服务器计算；第一辅助计算服务器将发送给主参与方客户端，第二辅助计算服务器将发送给主参与方客户端，主参与方客户端计算。5.如权利要求1所述的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，当计算需求为计算交集集合的和值时，所执行的安全统计计算协议包括以下步骤：（3
‑
1）主参与方客户端对其私有索引集合进行布谷哈希，得到；（3
‑
2）分别对其私有索引集合进行简单哈希，得到，每个箱子中的元素表示为，其中，为简单哈希每个箱子的大小；（3
‑
3）主参与方客户端将算术分享为和，将发送给第一辅助计算服务器，将发送给第二辅助计算服务器；（3
‑
4）对于，计算多项式，并将算术分享为和，并将发送给第一辅助计算服务器；将发送给第二辅助计算服务器；（3
‑
5）对于，第一辅助计算服务器多次调用安全乘法协议，计算；第二辅助计算服务器多次调用安全乘法协议，计算；（3
‑
6）对于，第一辅助计算服务器计算；第二辅助计算服务器计算；（3
‑
7）对于，第一辅助计算服务器以调用协议，得到对应的布尔份额；第二辅助计算服务器以调用协议，得到对应的布尔份额；
（3
‑
8）对于，第一辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；第二辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；（3
‑
9）用表示 中元素的对应值集合；主参与方客户端将算术分享为和，发送给第一辅助计算服务器，发送给第二辅助计算服务器；（3
‑
10）对于，第一辅助计算服务器以为输入，第二辅助计算服务器以为输入，双方调用安全乘法协议，第一辅助计算服务器得到输出，第二辅助计算服务器得到输出；（3
‑
11）第一辅助计算服务器计算，第二辅助计算服务器计算，并发送给主参与方客户端，主参与方客户端计算 。6.如权利要求1所述的多客户端交集数据计算过程中的隐私保护方法，其特征是，当计算需求为计算交集集合的均值时，所执行的安全统计计算协议包括以下步骤：（4
‑
1）主参与方客户端对其私有索引集合进行布谷哈希，得到；（4
‑
2）分别对其私有索引集合进行简单哈希，得到，每个箱子中的元素表示为，其中，为简单哈希每个箱子的大小；（4
‑
3）主参与方客户端将算术分享为和，将发送给第一辅助计算服务器，将发送给第二辅助计算服务器；（4
‑
4）对于，从参与方客户端计算多项式：，
从参与方客户端将算术分享为和；将发送给第一辅助计算服务器；将发送给第二辅助计算服务器；（4
‑
5）对于，第一辅助计算服务器多次调用安全乘法协议，计算；第二辅助计算服务器多次调用安全乘法协议，计算；（4
‑
6）对于，第一辅助计算服务器计算；第二辅助计算服务器计算；（4
‑
7）对于，第一辅助计算服务器以调用协议，得到对应的布尔份额；第二辅助计算服务器以调用协议，得到对应的布尔份额；（4
‑
8）对于，第一辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；第二辅助计算服务器以调用算术共享等值测试协议，得到；（4
‑
9）用表示中元素的对应值集合；主参与方客户端将算术分享为和；主参与方客户端发送给第一辅助计算服务器，主参与方客户端发送给第二辅助计算服务器；（4
‑
10）对于，第一辅助计算服务器以为输入，第二辅助计算服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓，牛梓宇，李智，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：