[发明专利]一种具有隐私保护的多功能数据处理系统及方法

权利要求书

1.一种具有隐私保护的多功能数据处理方法，采用具有隐私保护的多功能数据处理系统；其特征在于：所述系统包括数据提供结点DPN、数据扰动结点DDN、数据处理结点DHN和数据分析结点DAN；所述数据提供结点DPN设置有若干，用于提供原始数据；所述数据扰动结点DDN负责对收到的数据进行扰动处理；所述数据处理结点DHN负责对扰动后的数据进行处理；所述数据分析结点DAN负责整个系统的初启工作，对数据处理结点DHN的计算结果进行去噪操作得到精确的计算结果；

所述方法包括以下步骤：

步骤1：系统初始化；

步骤1的具体实现包括以下子步骤：

步骤1.1：数据分析结点DAN根据安全参数生成系统参数、数据加密解密密钥对和数据扰动加密解密密钥对；

步骤1.2：数据分析结点DAN通过安全信道向数据处理结点DHN发送数据解密密钥；

步骤1.3：数据分析结点DAN发布系统公开参数；

步骤2：数据加密；

步骤2的具体实现包括以下子步骤：

步骤2.1：数据提供结点DPN用数据加密密钥对数据实施加密操作；

步骤2.2：数据提供结点DPN将加密后的数据发送给数据扰动结点DDN；

步骤3：数据扰动，对加密数据进行乱序、加噪处理并聚合；

步骤3的具体实现包括以下子步骤：

步骤3.1：数据扰动结点DDN对收到的加密数据进行扰动，具体实现包括以下子步骤：

步骤3.1.1：数据扰动结点DDN对收到的加密数据实施“添噪”处理；

步骤3.1.2：数据扰动结点DDN对添噪后的数据实施乱序处理；

步骤3.2：数据扰动结点DDN对扰动后的加密数据实施聚合操作；

步骤3.3：数据扰动结点DDN用扰动加密密钥对添加的“噪音”实施加密操作；

步骤3.4：数据扰动结点DDN将聚合数据和加密“噪声”发送给数据处理结点DHN；

步骤4：数据处理，对扰动后的数据进行处理；

步骤4的具体实现包括以下子步骤：

步骤4.1：数据处理结点DHN对收到的聚合数据实施解密操作；

步骤4.2：数据处理结点DHN对解密后的聚合数据进行解析，得到乱序后的带有“噪音”的数据；

步骤4.3：数据处理结点DHN对这些数据进行多函数功能的处理；

步骤4.4：数据处理结点DHN将处理结果和加密后的“噪声”发送给数据分析结点DAN；

步骤5：数据去噪，对处理结果进行去噪操作得到精确的处理结果；

步骤5的具体实现包括以下子步骤：

步骤5.1：数据分析结点DAN对加密“噪声”实施解密操作得到“噪声”；

步骤5.2：数据分析结点DAN对处理结果实施去噪操作得到精确的处理结果，即原始数据的均值、方差、最小值、最大值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述数据提供结点DPN、数据扰动结点DDN和数据处理结点DHN均是半诚实的，所述数据分析结点DAN是可信的；所谓半诚实的结点是指该结点正确地遵循协议，但它保存所有来自其他结点的输入和所有中间计算结果企图以最大的可能获得其他结点的私有信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述数据处理结点DHN负责对扰动后的数据进行处理，包括求解均值、方差、最小值、最大值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4.3中所述数据处理结点DHN对这些数据进行多函数功能的处理，包括求解均值、方差、最小值、最大值。