一种隐私数据匹配方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术适用计算机技术领域，提供了一种隐私数据匹配方法、系统及存储介质，该方法包括：从客户端获取的隐私数据中提取数据特征向量，基于该向量获取模糊特征向量；将数据特征向量和模糊特征向量转换为环Rp中元素表示的向量，基于该向量生成挑战密文；基于挑战密文生成挑战消息并发送给应用提供商；应用提供商生成部分交换密钥，并基于挑战密文、部分交换密钥，构造匹配请求消息并发送给云计算提供商；云计算提供商获取挑战密文与参考密文的匹配误差密文，通过部分交换密钥和交换密钥种子计算完全交换密钥，使用该密钥将匹配误差密文转换为应用提供商可解密密文并发送给应用提供商；应用提供商根据其私钥和可解密密文确定隐私数据是否匹配。是否匹配。是否匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种隐私数据匹配方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于计算机
，尤其涉及一种隐私数据匹配方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]基于云计算的外包计算将会成为一种普遍的互联网服务，而隐私数据的相似性评估一直是一种需求较大、但成本较高的应用，基于云计算的隐私数据匹配方法是一种高效、经济的解决方案。但是，数据匹配的场所云节点几乎是不可信任的环境，因此，对于用户隐私保护的承诺是实现“基于云的计算”式的隐私数据匹配的必要条件。
[0003]同态加密技术通过对经过同态加密的数据进行处理得到一个输出，将这一输出进行解密，其结果与用相应方法处理未加密的原始数据得到的输出结果一样。使用同态加密技术构造的隐私数据安全匹配方案将参考数据的密文外包存储在云端，匹配时应用提供商将用户加密的挑战数据发送给云端，参考数据和挑战数据在密文域完成匹配后将匹配密文回传，应用提供商依据解密明文做出决策。例如：在基于同态(云)的生物特征匹配方案中，用户获取应用提供商的服务前必须通过其认证，而用户的参考生物特征密文事先已注册存储在知名云计算提供商处，应用提供商只需将用户提供的挑战生物特征密文发给云提供商，计算匹配后评估辅助向量间的汉明相似性，就能判断该用户身份的真实性，基于判断结果向用户提供相应的应用服务。然而，现有同态加密方案开销大，使得基于同态加密的匹配方案难以部署实施。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种隐私数据匹配方法、系统及存储介质，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的隐私数据匹配方法，导致隐私数据匹配时开销大的问题。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种隐私数据匹配方法，所述方法包括：
[0006]客户端获取用户隐私数据，采用预设的特征提取算法从所述隐私数据中提取数据特征向量，并基于所述数据特征向量获取模糊特征向量；
[0007]将所述数据特征向量和模糊特征向量转换为环Rp中元素表示的数据特征向量和模糊特征向量，基于该数据特征向量和模糊特征向量、环Rp中的第一随机元素以及所述客户端公钥，使用同态加密算法生成请求隐私数据匹配的挑战密文；
[0008]基于用户的标识号、云计算提供商的标识号、所述第一随机元素以及所述挑战密文，生成挑战消息并发送给应用提供商；
[0009]所述应用提供商基于应用提供商私钥、环Rq中的第二、第三随机元素，生成部分交换密钥，并基于所述部分交换密钥、用户的标识号、挑战密文以及所述第二随机元素，构造匹配请求消息并发送给所述云计算提供商；
[0010]所述云计算提供商获取所述挑战密文与用户注册消息中的参考密文之间的匹配误差密文，通过所述部分交换密钥和所述用户注册消息中的交换密钥种子计算完全交换密钥，使用所述完全交换密钥将所述匹配误差密文转换为所述应用提供商可解密密文并发送
给所述应用提供商；
[0011]所述应用提供商根据应用提供商私钥和所述可解密密文确定所述隐私数据是否匹配。
[0012]另一方面，本专利技术提供了一种隐私数据匹配系统，所述系统包括客户端、应用提供商以及云计算提供商，其中：
[0013]一种隐私数据匹配系统，其特征在于，所述系统包括客户端、应用提供商以及云计算提供商，其中：
[0014]客户端获取用户隐私数据，采用预设的特征提取算法从所述隐私数据中提取数据特征向量，并基于所述数据特征向量获取模糊特征向量，将所述数据特征向量和模糊特征向量转换为环Rp中元素表示的数据特征向量和模糊特征向量，基于该数据特征向量和模糊特征向量、环Rp中的第一随机元素以及所述客户端公钥，使用同态加密算法生成请求隐私数据匹配的挑战密文，基于用户的标识号、云计算提供商的标识号、所述第一随机元素以及所述挑战密文，生成挑战消息并发送给所述应用提供商；
[0015]所述应用提供商基于应用提供商私钥、环Rq中的第二、第三随机元素，生成部分交换密钥，并基于所述部分交换密钥、用户的标识号、挑战密文以及所述第二随机元素，构造匹配请求消息并发送给所述云计算提供商；
[0016]所述云计算提供商获取所述挑战密文与用户注册消息中的参考密文之间的匹配误差密文，通过所述部分交换密钥和所述用户注册消息中的交换密钥种子计算完全交换密钥，使用所述完全交换密钥将所述匹配误差密文转换为所述应用提供商可解密密文并发送给所述应用提供商；
[0017]所述应用提供商根据应用提供商私钥和所述可解密密文确定所述隐私数据是否匹配。
[0018]另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
[0019]本专利技术在生成请求隐私数据匹配的挑战密文时，将数据特征向量和模糊特征向量转换为环Rp中元素表示的数据特征向量和模糊特征向量，基于该数据特征向量和模糊特征向量、环Rp中的第一随机元素以及客户端公钥，使用同态加密算法生成请求隐私数据匹配的挑战密文，提高了用户隐私数据的安全，在确定隐私数据是否匹配时，云计算提供商获取挑战密文与用户注册消息中的参考密文之间的匹配误差密文，通过部分交换密钥和用户注册消息中的交换密钥种子计算完全交换密钥，进而使用完全交换密钥将匹配误差密文转换为应用提供商可解密密文并发送给应用提供商，以确定隐私数据是否匹配。在挑战密文中引入了随机数，通过计算挑战密文和参考密文的差将挑战向量和参考向量间的误差附着在第一随机元素上携带出来，消除了向量匹配时密文域的乘法运算，能够在保障数据安全的前提下提高匹配效率。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例一提供的隐私数据匹配方法的实现流程图；
[0021]图2是本专利技术实施例二提供的隐私数据匹配方法中基于隐私数据生成用户注册消息的实现流程图；
[0022]图3是本专利技术实施例三提供的隐私数据匹配系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：
[0025]实施例一：
[0026]图1示出了本专利技术实施例一提供的隐私数据匹配方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：
[0027]在步骤S101中，客户端获取用户隐私数据，采用预设的特征提取算法从隐私数据中提取数据特征向量，并基于数据特征向量获取模糊特征向量；
[0028]本专利技术实施例适用于隐私数据匹配系统，例如，使用隐私数据对用户进行身份认证的应用系统，该系统包括客户端、应用提供商以及云计算提供商，在需要进行隐私数据匹配时，客户端获取用户隐私数据，隐私数据可以为用户虹膜图像数据、指纹图像数据等，之后客户端采用预设的特征提取算法从隐私数据中提取数据特征向量，并基于数据特征向量获取模糊特征向量。在具体实施例中，采用预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隐私数据匹配方法，其特征在于，所述方法包括：客户端获取用户隐私数据，采用预设的特征提取算法从所述隐私数据中提取数据特征向量，并基于所述数据特征向量获取模糊特征向量；将所述数据特征向量和模糊特征向量转换为环Rp中元素表示的数据特征向量和模糊特征向量转换，基于该数据特征向量和模糊特征向量、环Rp中的第一随机元素以及所述客户端公钥，使用同态加密算法生成请求隐私数据匹配的挑战密文；基于用户的标识号、云计算提供商的标识号、所述第一随机元素以及所述挑战密文，生成挑战消息并发送给应用提供商；所述应用提供商基于应用提供商私钥、环Rq中的第二、第三随机元素，生成部分交换密钥，并基于所述部分交换密钥、用户的标识号、挑战密文以及所述第二随机元素，构造匹配请求消息并发送给所述云计算提供商；所述云计算提供商获取所述挑战密文与用户注册消息中的参考密文之间的匹配误差密文，通过所述部分交换密钥和所述用户注册消息中的交换密钥种子计算完全交换密钥，使用所述完全交换密钥将所述匹配误差密文转换为所述应用提供商可解密密文并发送给所述应用提供商；所述应用提供商根据应用提供商私钥和所述可解密密文确定所述隐私数据是否匹配。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述应用提供商基于应用提供商私钥、环Rq中的第二、第三随机元素，生成部分交换密钥的步骤，具体为：所述应用提供商通过公式k
j0
＝
‑
s
’
k
j1
+e0生成部分交换密钥，其中，k
j0
表示部分交换密钥，s
’
表示应用提供商私钥，k
j1
为所述第二随机元素，e0为所述第三随机元素；通过所述部分交换密钥和所述用户注册消息中的交换密钥种子计算完全交换密钥的步骤，具体为：通过公式k
ij
＝(k
i
+k
j0
)||k
j1
计算完全交换密钥，其中，k
ij
表示完全交换密钥，k
i
表示交换密钥种子。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述云计算提供商获取所述挑战密文与用户注册消息中的参考密文之间的匹配误差密文的步骤，具体为：所述云计算提供商通过公式Su
i
＝Ch
i
‑
Re
i
＝(c
i0
,c
i1
)计算所述匹配误差密文，其中，Su
i
表示匹配误差密文，Ch
i
表示挑战密文，Re
i
表示参考密文，(c
i0
,c
i1
)表示计算得到的Su
i
的结果表示，c
i0
、c
i1
为结果表示中的数据项；使用所述完全交换密钥将所述匹配误差密文转换为所述应用提供商可解密密文并发送给所述应用提供商的步骤，包括：所述云计算提供商使用公式Su
j
＝(c
i0
,0)+<g
‑1(c
i1
),k
ij
>(mod q)将所述匹配误差密文转换为所述应用提供商可解密密文并发送给所述应用提供商，其中，k
ij
表示完全交换密钥，g
‑1表示预设工具向量g的逆变换。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用提供商根据应用提供商私钥和所述可解密密文确定所述隐私数据是否匹配的步骤，包括：基于所述应用提供商私钥，使用预设解密算法对所述可解密密文进行解密，得到带有
匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩芬，姚海龙，武斌，梁立新，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：