秘密最大值计算装置、方法及程序制造方法及图纸

秘密最大值计算装置，设为集合X＝{[[x1]],[[x2]],...,[[x

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】秘密最大值计算装置、方法及程序


[0001]本专利技术涉及密码应用技术，特别涉及不公开输入或输出而计算最大值和最大值的标志(flag)的方法。

技术介绍

[0002]作为不复原被加密的数值而得到特定的运算结果的方法，有被称为秘密计算的方法(例如参照非专利文献1。)。在非专利文献1的方法中，进行使数值的片断分散到3个秘密计算装置中这样的加密，3个秘密计算装置进行协作计算，由此，能够不复原数值，使加减运算、常数加法运算、乘法运算、常数倍、逻辑运算(“非”、“与”、“或”、“异或”)以及数据形式变换(整数、二进制)的结果保持为被分散到3个秘密计算装置中的状态、即保持被加密的状态。在通过秘密计算来计算被加密后的n个值的最大值和最大值的标志的情况下，存在如下方法：将当前的最大值和作为最大值的元素的编号作为密文保持，依次与n个密文进行比较，不断更新最大值和作为最大值的元素的编号，最后根据编号来计算标志(例如参照非专利文献2。)。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：千田浩司,濱田浩気,五十嵐大,高橋克巳,軽量検証可能3
パーティ
秘匿関数計算
の
再考,In CSS,2010.
[0006]非专利文献2：Sameer Wagh,Divya Gupta,and Nishanth Chandran.Securenn:3
‑
party secure computation for neural network training.Proceedings on Privacy Enhancing Technologies,Vol.1,p.24,2019.

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是，在现有的方法中，虽然计算最大值时的比较的总次数为Θ(n)，但比较的级数为Θ(n)这样大。
[0009]本专利技术的目的在于，提供一种减少了处理时间的秘密最大值计算装置、方法以及程序。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本专利技术的一方式的秘密最大值计算装置，设集合X＝{[[x1]],[[x2]],...,[[x
n
]]}，该装置包括：输出部，在n＝1的情况下，输出[[x1]]以及[[1]]分别作为最大的隐匿值[[y]]以及标志[[z(x1)]]；比较部，针对X的元素的组)]]；比较部，针对X的元素的组的每一个，计算关于规定的顺序而哪一个大的比较结果；标志计算部，针对各[[x
i
]]，计算与各[[x
i
]]有关的所有的比较结果是否为“大”，将该计算出的值设为标志[[z(x
i
)]]；以及最大值计算部，使用[[z(x
i
)]]，计算最大值[[y]]。
[0012]专利技术的效果
[0013]能够减少处理时间。
附图说明
[0014]图1是表示第一实施方式的秘密最大值计算装置的功能结构的例子的图。
[0015]图2是表示第一实施方式的秘密最大值计算方法的处理过程的例子的图。
[0016]图3是表示第二实施方式的秘密最大值计算装置的功能结构的例子的图。
[0017]图4是表示第二实施方式的秘密最大值计算方法的处理过程的例子的图。
[0018]图5是表示第三实施方式的秘密最大值计算装置的功能结构的例子的图。
[0019]图6是表示第三实施方式的秘密最大值计算方法的处理过程的例子的图。
[0020]图7是表示计算机的功能结构例的图。
具体实施方式
[0021]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，在附图中对具有相同功能的结构部标注相同的标号，省略重复说明。
[0022][记法][0023]称为将某值a通过加密或秘密分散等而隐匿化而得到的值a的隐匿值，写作[[a]]。在隐匿化是秘密分散的情况下，通过[[a]]来参照各秘密计算装置具有的秘密分散的片断的集合。
[0024]<解码>
[0025]将a的隐匿值[[a]]作为输入，并针对成为c＝a的值c进行计算的处理，记述为c
←
Open([[a]])。
[0026]<算术运算>
[0027]加法运算、减法运算、乘法运算的各运算将2个值即a、b的隐匿值[[a]]、[[b]]作为输入，分别计算a+b、a
‑
b、ab的计算结果c1、c2、c3的隐匿值[[c1]]、[[c2]]、[[c3]]。将这些运算的执行分别记述为：
[0028][[c1]]←
Add([[a]],[[b]])
[0029][[c2]]←
Sub([[a]],[[b]])
[0030][[c3]]←
Mul([[a]],[[b]])。在不存在导致误解的担忧的情况下，将Add([[a]],[[b]])、Sub([[a]],[[b]])、Mul([[a]],[[b]])分别简称为[[a]]+[[b]]、[[a]]‑
[[b]]、[[a]]×
[[b]]。
[0031]<比较>
[0032]关于比较的运算，将2个值即a、b的隐匿值[[a]]、[[b]]作为输入，计算a＝b、a≤b、a<b的真假值c∈{0,1}的隐匿值[[c1]]、[[c2]]、[[c3]]。关于真假值，在真时设为1、在假时设为0。将该运算的执行记述为：
[0033][[c0]]←
EQ([[a]],[[b]])
[0034][[c1]]←
LE([[a]],[[b]])
[0035][[c2]]←
LT([[a]],[[b]])。另外，EQ、LE、LT的输入的至少一方也可以不是隐匿值。
[0036]<选择>
[0037]关于选择的运算，以真假值c∈{0,1}的隐匿值[[c]]和2个值即a、b的隐匿值[[a]]、[[b]]作为输入，计算满足下式的d的秘密值[[d]]。
[0038]【数学式1】
[0039][0040]将该运算的执行记述为：
[0041][[d]]←
IfElse([[c]],[[a]],[[b]])。该运算可通过下式而实现：
[0042][[d]]←
[[c]]×
([[a]]‑
[[b]])+[[b]]。
[0043][第一实施方式][0044]第一实施方式的秘密最大值计算装置及方法是如下的装置及方法，即根据秘密值的集合X＝{[[x1]],[[x2]],...,[[x
n
]]}，计算关于预先确定的顺序而最大的隐匿值[[y]]、以及表示各隐匿值是否最大的标志的隐匿值[[z(x
i
)]]。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种秘密最大值计算装置，其中，设为集合X＝{[[x1]],[[x2]],...,[[x
n
]]}，该秘密最大值计算装置包括：输出部，在n＝1的情况下，将[[x1]]以及[[1]]分别作为最大的隐匿值[[y]]以及标志[[z(x1)]]而输出；比较部，针对X的元素的组的每一个，计算关于规定的顺序而哪一个大的比较结果；标志计算部，针对各[[x
i
]]，计算与所述各[[x
i
]]有关的所有的比较结果是否为“大”，将该计算出的值设为标志[[z(x
i
)]]；以及最大值计算部，使用所述[[z(x
i
)]]，计算最大值[[y]]。2.根据权利要求1所述的秘密最大值计算装置，其中，所述最大值计算部计算Σ
i∈[1,n]
([[x
i
]]
×
[[z(x
i
)]])，并将该计算结果设为最大值[[y]]。3.根据权利要求1或2所述的秘密最大值计算装置，其中，将在x
i
≤x
j
的情况下输出[[1]]、在不是那样的情况下输出[[0]]的函数设为LE(x
i
,x
j
)，所述比较部针对各(i,j)，进行LE(x
i
,x
j
)的计算，并将该计算结果[[c
i,j
]]设为所述比较结果，其中，i,j∈[1,n]，且i<j。4.根据权利要求3所述的秘密最大值计算装置，其中，所述标志计算部针对各(i,j)，进行1
‑
[[c
j,i
]]的计算，将该计算结果设为[[c
i,j
]]；针对各i，进行Π
i≠j
[[c
i,j
]]的计算，将该计算结果设为标志[[z(x
i
)]]，其中，i,j∈[1,n]，且i>j。5.根据权利要求3所述的秘密最大值计算装置，其中，将在a＝b的情况下输出[[1]]、在不是那样的情况下输出[[0]]的函数设为EQ([[a]],[[b]])，所述标志计算部针对各(i,j)，进行1
‑
[[c
j,i
]]的计算，将该计算结果设为[[c
i,j
]]；针对各i，进行[[z(x
i
)]]
←
EQ(Σ
i≠j
[[c
...

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