[发明专利]基于同态OU密码的外包分类器加解密方法

摘要

一种基于同态OU密码的外包分类器加解密方法，步骤包括：1、生成公私钥对；2、分发公私钥对；3、对外包分类器进行加密；4、产生查询索引；5、云服务器混淆外包分类器模型密文；6、对分类类别混淆密文和分类类别项混淆密文解密；7、计算分类类别待处理概率明文；8、对分类类别待处理概率明文进行加密；9、计算分类类别待比较密文；10、获取用户待预测分类结果。本发明基于同态OU加密算法加密分类器，利用PIR检索技术来保护用户的查询信息不被他人窃取，保护了分类器模型和用户分类查询的隐私，提高了用户查询分类的效率，有效地减小了分类过程中的通信带宽。

主权项

1.一种基于同态OU密码的外包分类器加解密方法，其特征在于，利用同态OU密码对外包分类器进行加解密，在分类协议过程中利用同态OU密码的同态特性获取用户待预测的分类结果，该方法的具体步骤包括如下：(1)生成公私钥对：(1a)利用同态OU密码的密钥生成算法，分别产生用于加密分类器模型的公私钥对，用于Argmax密文比较协议的公私钥对和用于PIR协议的公私钥对；(1b)利用基于二次剩余问题的QR密码的密钥生成算法，产生用于密文比较协议Argmax的公私钥对；(2)分发公私钥对：(2a)外包分类器所有者通过安全信道将公私钥对和发送给云服务器；(2b)外包分类器所有者通过安全信道将公私钥对和发送给用户，作为用户访问分类协议的令牌；(3)对外包分类器进行加密：(3a)利用同态OU密码加密算法，对训练好的外包分类器模型进行加密，得到外包分类器模型密文；(3b)外包分类器所有者将外包分类器模型密文发送给云服务器，云服务器代理外包分类器所有者为用户提供待预测的分类服务；(4)产生查询索引：用户向云服务器提交待预测分类请求的查询向量，对查询向量每一维上的元素执行PIR隐私信息检索协议产生查询索引向量，将查询索引向量发送给云服务器；(5)云服务器混淆外包分类器模型密文：(5a)随机选取分类类别概率加密参数和分类类别项概率加密参数；(5b)用同态OU密码的加密算法，对概率加密参数进行加密，得到概率加密参数加密后的密文结果；(5c)利用混淆方法，对外包分类器模型密文进行混淆，将混淆后的分类密文参数、分类类别混淆密文和分类类别项混淆密文发送给用户；(6)对分类类别混淆密文和分类类别项混淆密文解密；用户接收分类类别混淆密文和分类类别项混淆密文，利用同态OU密码解密算法，分别对分类类别混淆密文和分类类别项混淆密文进行解密，获得分类类别混淆明文，分类类别项混淆明文；(7)按照下式，计算每个分类类别待处理概率明文：其中，P′i表示第i个分类类别待处理概率明文，P′r(i)表示解密后第i个分类类别的混淆明文，P′r(i,j,xj)表示解密后的第i个类别发生时查询索引向量的第j维元素概率xj的混淆明文；(8)对每个分类类别待处理概率明文进行加密：利用同态OU密码的加密算法，对每个分类类别待处理概率明文进行加密，得到分类类别待处理概率密文；(9)按照下式，计算每个分类类别待比较密文：其中，E2(P″t)表示第t个分类类别待比较密文，E2(P′t)表示第t个分类类别待处理概率密文，E2(ot‑p1)表示第t个分类密文参数，t∈{1,...,n}；(10)获取用户待预测分类结果：用户将每个分类类别待比较密文提交给云服务器，云服务器运行最大密文比较协议Argmax，获得用户待预测分类结果。