[发明专利]使用用户闲置资源进行算力贡献的系统、方法及电子设备

权利要求书

1.一种使用用户闲置资源进行算力贡献的系统，其特征在于：假设有n个具有闲置资源的用户终端设备ITD，存在m个雾设备FD，一个云服务CS，服务商Service，和密钥生成中心KGC；

所述用户终端设备ITD是具有闲置资源的用户，且愿意将闲置资源提供给云服务CS参与运算，从中获取一定的收益，但需要云服务CS提供隐私保护；

所述雾设备FD用于收集用户终端设备ITD上传的计算信息，对雾设备FD管辖区域内的用户终端设备ITD信息进行聚合，即为云服务CS获取结果进行预处理，如果服务商Service是该区域内的用户终端设备ITD，则由雾设备FD帮助计算并直接返回计算结果给用户终端设备ITD；

所述云服务CS具有存储和计算能力，能够接受服务商Service的委托帮助运算，并将需要计算的任务分配给不同的具有闲置资源的用户终端设备ITD帮助运算；

所述服务商Service是具有请求任务的用户，当用户终端设备ITD具有请求任务时，也是服务商Service；如果用户终端设备ITD本身是服务商Service，则直接由雾设备FD提供统计数据，不需经过云服务CS；

所述密钥生成中心KGC，根据安全参数生成系统参数，包括服务商Service使用paillier加密的公私钥对{(n,g),(λ,μ)}以及云服务CS秘密共享参数p和q；用户终端设备ITD、雾设备FD、云服务CS和服务商Service在密钥生成中心KGC注册，得到相应的参数，包括用户终端设备ITD的假名信息PS_ITD和验证消息A_ITD、雾设备FD验证信息A_FD、云服务CS验证信息A_CS；

当雾设备FD接收到用户终端设备ITD上传的消息后首先需要判断该用户是否是服务商Service，如果是，则该雾设备FD向其他任意t-1个雾设备FD发送请求消息，共同得到所有用户终端设备ITD计算结果，并将结果提供给具有请求任务的用户终端设备ITD，减少时延；如果服务商Service不是该区域内的用户终端设备ITD，则由雾设备FD将该区域用户终端设备ITD计算结果聚合后上传到云服务CS；云服务CS收到所有雾设备FD的聚合结果，通过以秘密共享的方式恢复计算结果，并将结果返回给具有请求任务的服务商Service；用户终端设备ITD帮助计算之后云服务CS会给用户终端设备ITD提供一些报酬；如果用户终端设备ITD是具有请求任务的服务商Service，则云服务CS不需要为该用户终端设备ITD提供任何报酬。

2.一种使用用户闲置资源进行算力贡献的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：密钥生成中心KGC根据安全参数生成系统参数，包括服务商Service使用paillier加密的公私钥对{(n,g),(λ,μ)}以及云服务CS秘密共享参数p和q；用户终端设备ITD、雾设备FD、云服务CS和服务商Service在密钥生成中心KGC注册，得到相应的参数，包括用户终端设备ITD的假名信息PS_ITD和验证消息A_ITD、雾设备FD验证信息A_FD、云服务CS验证信息A_CS；

步骤2：服务商Service向云服务CS发送请求任务；

步骤3：云服务CS分配任务，并发给不同的雾设备FD；

步骤4：雾设备FD分配任务，并发给不同的用户终端设备ITD；

步骤5：用户终端设备ITD帮助计算并上传计算结果到雾设备FD；

步骤6：雾设备FD聚合结果，上传给云服务CS；

步骤7：云服务CS聚合并将结果返回给具有请求任务的服务商Service。

3.根据权利要求2所述的使用用户闲置资源进行算力贡献的方法，其特征在于，步骤3的具体任务包括以下子步骤：

步骤3.1：云服务CS使用秘密共享的方式将任务分配成m个子任务；

步骤3.2：云服务CS将m个子任务根据密钥生成中心KGC提供的雾设备FD信息发送给不同的雾设备FD。