保护隐私的多方联合训练PCFG口令模型的方法技术

本发明专利技术属于系统安全技术领域，具体为一种保护隐私的多方联合训练PCFG口令模型的方法。本发明专利技术包括两个阶段：多个参与方基于本地的口令数据联合训练PCFG模型；在不直接泄露口令数据的前提下，联合多方的本地的口令数据训练全局PCFG模型，模型的结构信息和频次信息以加密的形式存储于所有参与方。本发明专利技术可以保护所有参与方的口令数据的隐私；支持三个及以上的参与方联合训练PCFG模型；支持参与方用流式口令数据更新PCFG模型。本发明专利技术为多方的场景下如何得到更加准确的PCFG模型提供了解决方案，为多方口令数据的安全利用提供有效的手段。方口令数据的安全利用提供有效的手段。方口令数据的安全利用提供有效的手段。

【技术实现步骤摘要】
保护隐私的多方联合训练PCFG口令模型的方法


[0001]本专利技术属于系统安全
，具体保护隐私的多方联合训练PCFG口令模型的方法。

技术介绍

[0002]文本口令由于其便捷性仍然是当前主流的身份验证方式。口令强度度量器是一种评估口令安全性的工具，其功能是评估用户创建的口令抵御攻击的能力。当前口令强度度量器评估口令强度的主要方式是评估该口令在一个强大的数据驱动模型下的猜测数。口令强度度量器的准确性与数据驱动模型的强弱有直接的关系。准确的口令强度度量器能够帮助用户了解其口令的真实强弱关系，为用户口令安全提供可靠的检验。然而，当前主流的数据驱动模型主要由一个数据持有方训练。当一个数据持有方所拥有的数据不充分不全面时，其训练的模型在口令强度评估时存在较大的偏差。
[0003]上下文无关文法模型(Probabilistic Context
‑
free Grammars，PCFG)[1]是一种基于口令模板的数据驱动模型。初始的PCFG模型将口令建模为数字、字母、特殊字符以及年份等组成单元构成。例如，口令“password本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.保护隐私的多方联合训练的PCFG口令模型的方法，其特征在于，在不直接泄露口令数据的前提下，联合多方的口令数据训练全局PCFG模型；全局的PCFG模型的目标是，与直接使用所有参与方的口令数据训练得到的模型具有相同的准确度；并且，模型的结构信息和频次信息以加密的形式存储于多个参与方；具体步骤如下：步骤一、所有参与方基于本地数据训练本地的PCFG模型；假设有K个参与方希望联合他人的口令数据训练更加准确的PCFG模型，K≥3；每个参与方拥有访问本地的口令明文的权限；参与方基于本地的口令数据训练本地的PCFG模型；其中，PCFG模型拥有以下特征：(1)PCFG模型将口令建模为口令模板组成的结构；口令模板由多个口令片段组成；(2)口令片段类型包括字母、数字、特殊字符、年份、常见词语；(3)PCFG模型中的口令模板和口令片段统称为口令组成单元；每个组成单元拥有统计得到的频次信息；步骤二、安全地合并所有本地PCFG模型；基于步骤一训练得到的多个本地PCFG模型，所有参与方联合训练全局PCFG模型；联合训练的目标是安全地将所有本地模型合并为全局模型；合并本地模型的步骤包括合并所有本地的口令组成单元空间以及联合计算全局组成单元的频次信息；具体使用哈希函数加密全局模型的结构信息，使用秘密分享技术加密模型的频次信息；之后，参与方联合计算口令组成单元的概率；口令组成单元的概率为该单元的频次信息与同一类型的所有频次信息之和的比值；由于统计数值在全局模型中为秘密分享的形式，概率数值的计算在秘密分享上进行；通过引入秘密分享上的对数计算，将统计数值转化为对数值来避免概率数值下溢的问题；步骤三、迭代地更新全局PCFG模型；基于步骤二合并得到的全局PCFG模型，参与方能够迭代地将新收集口令用于更新全局PCFG模型；参与方更新模型的目的在于使全局PCFG模型学习新口令数据的特征从而更加准确地分析口令的强度；对于新收集的口令数据，参与方先按照PCFG规则将口令分解为口令组成单元以及对应的频次信息；之后，更新的过程包括更新模型的结构信息以及更新模型的频次信息；由于更新过程需要保持全局模型的一致性，更新操作执行时只允许有一名参与方更新模型。2.根据权利要求1所述的保护隐私的多方联合训练的PCFG口令模型的方法，其特征在于，在步骤二中，合并所有本地的口令组成单元空间的过程如下：(1)所有参与方先利用的哈希函数计算口令组成单元的哈希值；对于相同的组成单元，哈希函数能够保证所有参与方能得到相同的哈希值；口令组成单元的哈希值将作为该单元的唯一的编号；(2)参与方按照顺序将本地的模板编号、数字字符编号、字母字符编号、特殊字符编号、字母大小写掩码编号、年份编号和常用词语编号发往其他参与方...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟力，俞继涛，徐铭，张浩东，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：