[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

说明书

本发明公开了一种使用用户闲置资源进行算力贡献的系统、方法及电子设备，使用秘密共享和聚合技术的方式，采用分布式的系统结构，包括具有闲置资源的用户设备、雾设备、云服务和服务商：方法包括系统初始化、用户或服务商发送请求任务、云服务分配任务、雾设备分配任务、用户帮助计算并上传计算结果、雾设备聚合结果和云服务聚合并上传结果。本发明中具有闲置资源的用户信息、用户帮助云服务器计算的内容和最后计算结果都是需要保密的。如果提出任务需求的用户同样也是具有闲置资源的用户，则计算任务可能由雾设备计算，并直接将结果返回给该用户，提高工作效率，如果不是具有闲置资源的用户，则需要由云服务帮助计算，并将结果返回给该用户。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及一种使用用户闲置资源进行算力贡献的 系统、方法及电子设备，具体涉及一种不泄露服务端请求数据的使用用户闲置资 源进行算力贡献的系统、方法及电子设备，本发明能够利用用户的闲置资源提供 算力进行挖矿，同时为提供算力的用户给予一定的奖励。

背景技术

随着大数据和物联网的快速发展，用户需要越来越多的计算资源。这也导致 许多用户终端设备ITD都具有一定的闲置资源，并且希望通过某种方式将闲置资 源外租给云服务CS，外租的过程需要保证不能泄露用户隐私信息。

现实生活中，用户可以通过在平台注册的的方式将自己的实际资源以获取报 酬的方式提供给其他用户使用，例如滴滴打车等。本文提出的将用户闲置资源提 供给云服务帮助计算的理念与此相似，只是提供的资源可能是存储、计算或其他 功能。这种方法类似于众包统计，只是云服务需要借助一部分用户闲置资源。

目前很多计算和服务建立在众包统计的基础上，但是当服务商将任务提供给 云服务的过程中可能会引入隐私泄露的风险，同样的，用户将闲置资源提供给云 服务的工程中也存在隐私泄露的风险。云服务使用用户闲置资源的过程不能知道 单个用户闲置资源的信息，同样用户除了提供资源以外，不能知道帮助计算的内 容，本发明主要针对该过程中存在的隐私泄露问题提出解决方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种不泄露服务端请求数据的使用用 户闲置资源进行算力贡献的系统及方法。

本发明的系统所采用的技术方案是：一种使用用户闲置资源进行算力贡献的 系统，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，提高效率。

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；