一种隐私数据保护方法、系统、数据发送端和数据接收端技术方案

本申请公开了一种隐私数据保护方法、系统、数据发送端和数据接收端，该方法包括：定义参与隐私数据保护的两方分别为：第一计算方和第二计算方；分别将第一坐标和第二坐标转化为整数；由第一计算方生成Paillier算法密钥，并发送对应公钥至第二计算方；第一计算方将第一坐标加密后发送至第二计算方；第二计算方将第二坐标加密，在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方；第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商；计算得出两直线的近似斜率；两方根据近似斜率和各自的数据点，确定过两方坐标的直线。通过本申请，能够有效提高隐私数据的保密性以及提高计算效率。性以及提高计算效率。性以及提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种隐私数据保护方法、系统、数据发送端和数据接收端


[0001]本申请涉及数据保密
，特别是涉及一种隐私数据保护方法、系统、数据发送端和数据接收端。

技术介绍

[0002]随着网络通讯技术的快速发展，个人信息很容易被各种智能终端设备所采集、传递和使用。如果平台监管不力，个人隐私信息很容易遭到泄露。在企业层面，一旦某些商业秘密遭到泄露，会造成在与竞争对手的博弈中失去先机，进而对企业造成巨大的人力和财产损失。然而，在很多情景下，比如隐私保护拍卖、私有机器学习、电子投票系统等场景中，又需要使用多方的隐私信息进行一些数据处理和计算。例如：在密码学领域中，安全多方计算能够以安全的方式在分布式计算场景中处理多个拥有隐私数据的参与方的协作计算问题。因此，如何对隐私数据进行保护，实现隐私与协作的平衡，从而确保隐私数据用户之间的正常协作和数据沟通，是个重要的技术问题。
[0003]目前，对隐私数据进行保护的方法中，过两点直线的安全计算方法是个常用方法。具体地，过两点直线的安全计算方法用于空间信息安全领域中时，首先利用Elgamal算法的变体给出了过两点直线的安全计算协议，进行密钥生成以及加密，计算斜率的过程中，分子和分母所乘的随机数一致，最后使用Elgamal算法的变体进行解密。
[0004]然而，目前对隐私数据进行保护的方法中，由于计算斜率的过程中，分子和分母所乘的随机数一致，如果得到的直线斜率是精确结果，当发生分子分母互素时，能够对数据点进行推测，从而会导致隐私信息的泄漏，使得隐私数据的保密性不够高。
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技术实现思路

[0005]本申请提供了一种隐私数据保护方法、系统、数据发送端和数据接收端，以解决现有技术中的隐私数据保护方法使得隐私数据的保密性不够高的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
[0007]一种隐私数据保护方法，所述方法用于两方隐私数据计算，所述方法包括：
[0008]基于过两点直线的安全计算方法，定义参与隐私数据保护的两方分别为：第一计算方和第二计算方，第一计算方的数据点对应第一坐标，第二计算方的数据点对应第二坐标；
[0009]分别将所述第一坐标和第二坐标转化为整数；
[0010]由所述第一计算方生成Paillier算法密钥，并发送对应公钥至第二计算方；
[0011]所述第一计算方将第一坐标加密后发送至第二计算方；
[0012]第二计算方将第二坐标加密，在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对所述坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方；
[0013]所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商后，发送至第二计算方；
[0014]根据求商结果以及随机处理前后坐标数值的对应关系，第二计算方计算得出两直线的近似斜率，并将所述近似斜率发送至第一计算方；
[0015]两方根据所述近似斜率和各自的数据点，确定过两方坐标的直线。
[0016]可选地，第二计算方将第二坐标加密，在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对所述坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方的方法，包括：
[0017]第二计算方将第二坐标加密；
[0018]在加密后获取的密文上分别按照横坐标、纵坐标，计算第一坐标与第二坐标的坐标差，所述坐标差包括：横坐标的坐标差以及纵坐标的坐标差；
[0019]将横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘，获取随机处理后的坐标数值，每个所述随机数包含有多个素因子；
[0020]将所述随机处理后的坐标数值发送至第一计算方。
[0021]可选地，将横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘，获取随机处理后的坐标数值之后，所述方法还包括：
[0022]对随机处理后的坐标数值的分子分母混淆。
[0023]可选地，所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商后，发送至第二计算方的方法，包括：
[0024]所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密；
[0025]根据Paillier算法的同态性，计算得出对横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘后的乘积调整顺序后的结果；
[0026]根据设定的误差范围，对乘积调整顺序后的结果进行近似求商；
[0027]将近似求商的结果发送至第二计算方。
[0028]可选地，根据求商结果以及随机处理前后坐标数值的对应关系，第二计算方计算得出两直线的近似斜率，并将所述近似斜率发送至第一计算方的方法，包括：
[0029]第二计算方利用公式计算得出两直线的近似斜率，其中，k为近似斜率，r1、r2是与横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别相乘的随机数，w0、w1分别为随机处理前的加密数据，w
′0、w
′1分别为随机处理后的加密数据，D(w
′0)、D(w
′1)分别为随机处理后的解密数据，ε为近似误差限；
[0030]将所述近似斜率发送至第一计算方。
[0031]一种隐私数据保护系统，所述系统包括：
[0032]定义模块，用于基于过两点直线的安全计算方法，定义参与隐私数据保护的两方分别为：第一计算方和第二计算方，第一计算方的数据点对应第一坐标，第二计算方的数据点对应第二坐标；
[0033]数据形式转换模块，用于分别将所述第一坐标和第二坐标转化为整数；
[0034]密钥生成模块，设置于第一计算方，用于生成Paillier算法密钥，并发送对应公钥至第二计算方；
[0035]第一坐标发送模块，设置于第一计算方，用于将第一坐标加密后发送至第二计算
方；
[0036]加密模块，设置于第二计算方，用于将第二坐标加密；
[0037]随机处理模块，设置于第二计算方，用于在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对所述坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方；
[0038]解密模块，设置于第一计算方，用于对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商后，发送至第二计算方；
[0039]斜率计算模块，设置于第二计算方，用于根据求商结果以及随机处理前后坐标数值的对应关系，计算得出两直线的近似斜率，并将所述近似斜率发送至第一计算方；
[0040]直线确定模块，用于两方根据所述近似斜率和各自的数据点，确定过两方坐标的直线。
[0041]可选地，所述随机处理模块包括：
[0042]坐标差计算单元，用于在加密后获取的密文上分别按照横坐标、纵坐标，计算第一坐标与第二坐标的坐标差，所述坐标差包括：横坐标的坐标差以及纵坐标的坐标差；
[0043]随机数处理单元，用于将横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘，每个所述随机数包含有多个素因子；
[0044]混淆单元，用于对随机处理后的坐标数值的分子分母混淆；
[0045]发送单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隐私数据保护方法，其特征在于，所述方法用于两方隐私数据计算，所述方法包括：基于过两点直线的安全计算方法，定义参与隐私数据保护的两方分别为：第一计算方和第二计算方，第一计算方的数据点对应第一坐标，第二计算方的数据点对应第二坐标；分别将所述第一坐标和第二坐标转化为整数；由所述第一计算方生成Paillier算法密钥，并发送对应公钥至第二计算方；所述第一计算方将第一坐标加密后发送至第二计算方；第二计算方将第二坐标加密，在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对所述坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方；所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商后，发送至第二计算方；根据求商结果以及随机处理前后坐标数值的对应关系，第二计算方计算得出两直线的近似斜率，并将所述近似斜率发送至第一计算方；两方根据所述近似斜率和各自的数据点，确定过两方坐标的直线。2.根据权利要求1所述的一种隐私数据保护方法，其特征在于，第二计算方将第二坐标加密，在密文上计算第一坐标与第二坐标的坐标差，对所述坐标差进行随机处理，并将随机处理后的坐标数值发送至第一计算方的方法，包括：第二计算方将第二坐标加密；在加密后获取的密文上分别按照横坐标、纵坐标，计算第一坐标与第二坐标的坐标差，所述坐标差包括：横坐标的坐标差以及纵坐标的坐标差；将横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘，获取随机处理后的坐标数值，每个所述随机数包含有多个素因子；将所述随机处理后的坐标数值发送至第一计算方。3.根据权利要求2所述的一种隐私数据保护方法，其特征在于，将横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘，获取随机处理后的坐标数值之后，所述方法还包括：对随机处理后的坐标数值的分子分母混淆。4.根据权利要求2所述的一种隐私数据保护方法，其特征在于，所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密和近似计算求商后，发送至第二计算方的方法，包括：所述第一计算方对随机处理后的坐标数值进行解密；根据Paillier算法的同态性，计算得出对横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别与不同的随机数相乘后的乘积调整顺序后的结果；根据设定的误差范围，对乘积调整顺序后的结果进行近似求商；将近似求商的结果发送至第二计算方。5.根据权利要求2所述的一种隐私数据保护方法，其特征在于，根据求商结果以及随机处理前后坐标数值的对应关系，第二计算方计算得出两直线的近似斜率，并将所述近似斜率发送至第一计算方的方法，包括：
第二计算方利用公式计算得出两直线的近似斜率，其中，k为近似斜率，r1、r2是与横坐标的坐标差、纵坐标的坐标差分别相乘的随机数，w0、w1分别为随机处理前的加密数据，w
′0、w
′1分别为随机处理后的加密数据，D(w
′0)、D(w
′1)分别为随机处理后的解密数据，ε为近似误差限；将所述近似斜率发送至第一计算方。6.一种隐私数据保护系统，其特征在于，所述系统包括：定义模块，用于基于过两点直线的安全计算方法，定义参与隐私数据保护的两方分别为：第一计算方和第二计算方，第一计算方的数据点对应第一坐标，第二计算方的数据点对应第二坐标；数据形式转换模块，用于分别将所述第一坐标和第二坐标转化为整数；密钥生成模块，设置于第一计算方，用于生成Paillier算法密...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小伟，张旭，孙华锦，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：