[发明专利]一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法

说明书

本发明提出一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法，涉及多媒体信息安全的技术领域，解决了如何更加安全地计算纳什均衡点，得到数据资源最优分配策略的问题，本发明从数据资源分配的问题出发，用户客户端与数据中心为得到最佳融合策略进行两方博弈决策时，双方需要利用收益矩阵来计算纳什均衡点以获得最优分配策略，将同态加密技术应用于数据资源分配，结合博弈论，在云端环境下，基于安全乘法协议和安全除法协议，计算过程中不需要向云服务器暴露过多隐私，直接对密文状态下的数据进行计算，在不泄露隐私数据的情况下完成多方计算并且得到纳什均衡点最优策略，而且基于同态加密技术也可以保证计算精度。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全的技术领域，更具体地，涉及一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法。

背景技术

传统情况下，在计算中心进行数据资源分配时，计算中心收集用户客户端下各个用户的信息，然后综合这些用户的信息进行分析，得到纳什均衡点作为最优结果，然后按最优结果进行数据资源分配，简单明了，但是这种方式下容易暴露用户的隐私，不利于保障整个数据交互过程的安全隐私性。

近年来，随着云计算的发展和普及，用户越来越倾向于将数据存储到云上，利用云服务器提供的丰富计算和存储资源，能够为用户提供更加高效、专业的数据服务，但也不可避免的存在隐私数据泄露至云服务器的风险，为了解决云环境下云服务提供商不可信的问题，2018年11月23日，公布号为CN108881204A的中国专利中公开了一种隐私保护聚类数据挖掘方法，用户将数据加密之后发布给云服务提供商，云服务提供商利用同态加密算法实现隐私保护，但云服务商并不能直接访问用户数据破坏用户隐私，提高了数据交互计算过程中的安全性，但此专利未考虑数据资源挖掘后的分配情况，若涉及到数据资源分配，用户客户端与数据中心两方为得到最佳融合策略进行博弈决策时，双方需要利用收益矩阵来计算纳什均衡点，以得到最优分配策略，但博弈决策过程中收益矩阵的信息也是敏感的，因此，云计算环境下如何更加安全地计算纳什均衡点，从而得到数据资源的最优分配策略，是当前本领域技术人员面临的技术挑战。

发明内容

为解决云计算环境下，如何更加安全地计算纳什均衡点，得到数据资源最优分配策略的问题，本发明提出了一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法，在不泄露隐私数据的情况下完成多方计算并且得到纳什均衡点最优策略，而且保证计算精度。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种云计算环境下安全计算纳什均衡点的方法，包括：

S1.确定数据资源分配过程中参与博弈决策的用户客户端及数据中心；

S2.在本地生成公钥pk和私钥sk，将私钥sk保存在本地，并将公钥pk告知云服务器，私钥sk告知私有服务器；

S3.确定用户客户端的收益矩阵A及数据中心的收益矩阵B，利用公钥pk分别对用户客户端的收益矩阵A及数据中心的收益矩阵B进行同态加密，加密后上传至云服务器；

S4.云服务器通过安全乘法协议及安全除法协议计算出用户客户端及数据中心的纳什均衡点加密结果；

S5.云服务器将纳什均衡点加密结果返回至本地，本地利用私钥对纳什均衡点加密结果进行解密。

优选地，步骤2所述生成公钥pk和私钥sk的过程为：

S21.随机取大质数p和大质数q，计算中间参数n及λ，满足：

n＝pq，λ＝lcm(p-1，q-1)，其中，lcm表示最小公倍数；

S22.定义函数L(u)，L(u)满足：随机取满足gcd(L(g^λmodn²)，n)＝1，其中，u表示中间参数，gcd表示最大公约数，表示正整数；

S23.计算中间参数u：