一种多方安全计算峰度系数的方法及系统技术方案

本申请提供了一种多方安全计算峰度系数的方法及系统，属于多方安全计算的领域，用于提供一种新的达成安全多方计算数据群峰度系数的任务的方案，其中多方包括计算任务的发起方、裁判方及多个参与方，所述参与方及发起方持有私有数据，所述发起方与裁判方为不同的两方，所述方法包括：参与方对数据进行预处理，裁判方基于自研的同态加密算法生成公钥和私钥，并将公钥发送给参与方，使所有参与方对的私有数据进行加密，所有参与方将加密数据汇总至发起方，发起方计算加密的和值，裁判方将该和值解密发送给发起方即得到均值，所有参与方根据均值计算方差元，将方差元分割、重组后汇总至发起方，从而使发起方能够计算标准差，继而能够计算峰度系数。够计算峰度系数。

【技术实现步骤摘要】
一种多方安全计算峰度系数的方法及系统


[0001]本申请涉及多方安全计算的
，尤其涉及一种多方安全计算峰度系数的方法及系统。

技术介绍

[0002]多方安全计算是解决一组互不信任的参与方之间保护隐私的协同计算问题，安全多方计算要确保输入的独立性、计算的正确性，同时不泄露输入值给参与计算的其他成员，主要是针对在无可信第三方的情况下，如何安全地计算一个约定函数的问题，安全多方计算在电子选举、电子投票、电子拍卖、秘密共享、门限签名等场景中有着重要的作用。在实际的多方安全计算任务中，以达成计算任务为目标提供针对性的安全多方计算算法，是本领域技术人员一直致力解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种多方安全计算峰度系数的方法及系统，其能够达成安全多方计算数据群峰度系数的任务。
[0004]第一方面，本申请提供了一种多方安全计算峰度系数的方法。所述多方包括计算任务的发起方、裁判方及多个参与方，所述参与方及发起方持有私有数据，所述发起方与裁判方为不同的两方，所述方法包括：所有参与方获取同一预处理指令，以对自身持有的私有数据进行预处理，得到第一加工数据，所述预处理指令包括取整指令；由裁判方生成一组公钥和私钥，并将公钥发送至所有参与方；计算过程中，随机调取一组素数p和q，n＝pq，随机选择λ＝lcm(p
‑
1,q
‑
1)，定义函数计算μ＝(L(g
λ
modn2))
‑1modn，其中，公钥为(n,g)，私钥为(λ,μ)；所有参与方利用接收到的公钥对自身持有的第一加工数据进行加密，得到第一加密数据；计算过程中，参与方随机选择计算其中，m
i
表示参与方的第一加工数据，c
i
表示参与方的第一加密数据；将所有第一加密数据汇总至发起方，发起方根据所有第一加密数据和构造的加法同态函数得到密态和值数据；计算过程中，加法同态函数为其中，f表示所述密态和值数据，k表示参与方的数量；将所述密态和值数据发送至裁判方，所述裁判方利用私钥对密态和值数据进行解密，得到明态和值数据，并根据所述明态和值数据和参与方的数量计算明态均值数据，以及将明态均值数据分发至所有参与方；在计算过程中，构造y＝(L(f
λ
modn2)
·
μ)modn，其中，y表示所述明态和值数据；所有参与方计算第一加工数据与明态均值数据的差值的平方，得到差方加工数据；
每一参与方将差方加工数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的随机分割数据，并将随机分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有随机分割数据的和值为差方重组数据；所有参与方将差方重组数据汇总至发起方，发起方计算所有差方重组数据的和值除以参与方数量后的结果开方值为标准偏差数据；所有参与方计算第一加工数据减去明态均值的数据的结果与标准偏差数据的比值的四次方，得到四阶元素数据；每一参与方将四阶元素数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的四阶分割数据，并将四阶分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有四阶分割数据的和值为四阶重组数据；所有参与方将四阶重组数据汇总至发起方，发起方计算所有四阶重组数据的和值除以参与方数量后的结果为峰度系数数据。
[0005]通过采用上述技术方案，能够在保障私有数据安全的基础上，达成计算所有参与方的私有数据的峰度系数的任务。
[0006]进一步地，在每一参与方将差方加工数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的随机分割数据，并将随机分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有随机分割数据的和值为差方重组数据中，每一参与方将差方加工数据随机分为参与方数量份的随机分割数据，自身保留一份随机分割数据并将其他随机分割数据一一分发给其他参与方；和/或在每一参与方将四阶元素数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的四阶分割数据，并将四阶分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有四阶分割数据的和值为四阶重组数据中，每一参与方将四阶元素数据随机分为参与方数量份的四阶分割数据，自身保留一份四阶分割数据并将其他四阶分割数据一一分发给其他参与方。
[0007]进一步地，发起方、裁判方和参与方预先约定一传输验证函数，所述传输验证函数为离散模运算函数，在数据发送过程中，发送方将待发送的数据代入传输验证函数得到第一验证码，并将第一验证码与待发送的数据一并发送至接收方，接收方将接收到的数据代入传输验证函数得到第二验证码，并根据第一验证码和第二验证码是否相同判断数据在传输过程中是否被篡改。
[0008]进一步地，所述预处理指令还包括缩放指令，所述缩放指令在所述取整指令之前，所述缩放指令用于使数据缩放指定倍数。
[0009]进一步地，所述预处理指令的获取方法包括：发起方根据计算任务确定数据场景和精度要求，并将数据场景发送至裁判方；裁判方在大数据中确定数据场景的关联数据，对关联数据进行数据分析得到关联数据的一般精度值，并将一般精度值发送至发起方；发起方根据精度要求和一般精度值确定所述预处理指令中缩放指令的缩放倍数。
[0010]第二方面，本申请提供了一种多方安全计算峰度系数的系统。该系统包括服务器及多个持有私有数据的终端，所述服务器作为裁判方，一所述终端作为发起方，至少两个所
述终端分别作为参与方；在发起方发起计算任务后，所有参与方获取同一预处理指令，以对自身持有的私有数据进行预处理，得到第一加工数据，所述预处理指令包括取整指令；由裁判方生成一组公钥和私钥，并将公钥发送至所有参与方；计算过程中，随机调取一组素数p和q，n＝pq，随机选择λ＝lcm(p
‑
1,q
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1)，定义函数计算μ＝(L(g
λ
modn2))
‑1modn，其中，公钥为(n,g)，私钥为(λ,μ)；所有参与方利用接收到的公钥对自身持有的第一加工数据进行加密，得到第一加密数据；计算过程中，参与方随机选择计算其中，m
i
表示参与方的第一加工数据，c
i
表示参与方的第一加密数据；将所有第一加密数据汇总至发起方，发起方根据所有第一加密数据和构造的加法同态函数得到密态和值数据；计算过程中，加法同态函数为其中，f表示所述密态和值数据，k表示参与方的数量；将所述密态和值数据发送至裁判方，所述裁判方利用私钥对密态和值数据进行解密，得到明态和值数据，并根据所述明态和值数据和参与方的数量计算明态均值数据，以及将明态均值数据分发至所有参与方；在计算过程中，构造y＝(L(f
λ
modn2)
·
μ)modn，其中，y表示所述明态和值数据；所有参与方计算第一加工数据与明态均值数据的差值的平方，得到差方加工数据；每一参与方将差方加工数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的随机分割数据，并将随机分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有随机分割数据的和值为差方重组数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多方安全计算峰度系数的方法，所述多方包括计算任务的发起方、裁判方及多个参与方，所述参与方及发起方持有私有数据，其特征在于，所述发起方与裁判方为不同的两方，所述方法包括：所有参与方获取同一预处理指令，以对自身持有的私有数据进行预处理，得到第一加工数据，所述预处理指令包括取整指令；由裁判方生成一组公钥和私钥，并将公钥发送至所有参与方；计算过程中，随机调取一组素数p和q，n＝pq，随机选择λ＝lcm(p
‑
1,q
‑
1)，定义函数计算μ＝(L(g
λ
modn2))
‑1modn，其中，公钥为(n,g)，私钥为(λ,μ)；所有参与方利用接收到的公钥对自身持有的第一加工数据进行加密，得到第一加密数据；计算过程中，参与方随机选择计算其中，m
i
表示参与方的第一加工数据，c
i
表示参与方的第一加密数据；将所有第一加密数据汇总至发起方，发起方根据所有第一加密数据和构造的加法同态函数得到密态和值数据；计算过程中，加法同态函数为其中，f表示所述密态和值数据，k表示参与方的数量；将所述密态和值数据发送至裁判方，所述裁判方利用私钥对密态和值数据进行解密，得到明态和值数据，并根据所述明态和值数据和参与方的数量计算明态均值数据，以及将明态均值数据分发至所有参与方；在计算过程中，构造y＝(L(f
λ
modn2)
·
μ)modn，其中，y表示所述明态和值数据；所有参与方计算第一加工数据与明态均值数据的差值的平方，得到差方加工数据；每一参与方将差方加工数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的随机分割数据，并将随机分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有随机分割数据的和值为差方重组数据；所有参与方将差方重组数据汇总至发起方，发起方计算所有差方重组数据的和值除以参与方数量后的结果开方值为标准偏差数据；所有参与方计算第一加工数据减去明态均值的数据的结果与标准偏差数据的比值的四次方，得到四阶元素数据；每一参与方将四阶元素数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的四阶分割数据，并将四阶分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有四阶分割数据的和值为四阶重组数据；所有参与方将四阶重组数据汇总至发起方，发起方计算所有四阶重组数据的和值除以参与方数量后的结果为峰度系数数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一参与方将差方加工数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的随机分割数据，并将随机分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有随机分割数据的和值为差方重组数据中，每一参与方将差方加工数据随机分为参与方数量份的随机分割数据，自身保留一份随机分割数据并将其他随机分割数据一一分发给其他参与方；和/或在每一参与方将四阶元素数据随机分为不少于两份且不多于参与方数量份的四阶分
割数据，并将四阶分割数据在所有参与方中一一分发，后每一参与方计算自身收到的所有四阶分割数据的和值为四阶重组数据中，每一参与方将四阶元素数据随机分为参与方数量份的四阶分割数据，自身保留一份四阶分割数据并将其他四阶分割数据一一分发给其他参与方。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，发起方、裁判方和参与方预先约定一传输验证函数，所述传输验证函数为离散模运算函数，在数据发送过程中，发送方将待发送的数据代入传输验证函数得到第一验证码，并将第一验证码与待发送的数据一并发送至接收方，接收方将接收到的数据代入传输验证函数得到第二验证码，并根据第一验证码和第二验证码是否相同判断数据在传输过程中是否被篡改。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预处理指令还包括缩放指令，所述缩放指令在所述取整指令之前，所述缩放指令用于使数据缩放指定倍数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预处理指令的获取方法包括：发起方根据计算任务确定数据场景和精度要求，并将数据场景发送至裁判方；裁判方在大数据中确定数据场景的关联数据，对关联数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖方平，郑伟海，李成，
申请(专利权)人：北京龙腾佳讯科技股份公司，
类型：发明
国别省市：