[发明专利]一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统

摘要

本发明公开了一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统。所述方法包括：将用户A和用户B的多维数据分别封装到一个十进制数中，然后利用同态加密算法对得到的十进制数进行加密，并将密文发送给雾设备；雾设备对收到的密文进行密文域上的运算并将结果密文发送给云服务器；云服务器对结果密文执行解密运算，并对解密结果进行解析，通过判断解析结果可以得到两方多维数据的比较结果。本发明提供的具有隐私保护的两方多维数据比较方法和系统，能够在不泄露双方多维数据的情况下只进行一轮通信便可以获得双方之间多个数据的比较结果，提高计算效率和通信效率。

主权项

1.一种具有隐私保护的两方多维数据比较方法，其特征在于，包括：云服务器CS获取参数R₁和参数R₂，并将所述参数R₁和参数R₂分别发送给客户端A和客户端B；所述客户端A获取用户A的多维数据；所述客户端B获取用户B的多维数据；所述用户A的多维数据和所述用户B的多维数据均包括公司规模维度数据、人员流动率维度数据、运营成本维度数据和年度收益维度数据；所述云服务器CS生成公钥PK_CS和私钥SK_CS，并将所述公钥PK_CS分别发送给所述客户端A和所述客户端B；所述客户端A生成用户A的公钥PK_A和用户A的私钥SK_A，并将所述公钥PK_A发送给云服务器CS；所述客户端B生成用户B的公钥PK_B和用户B的私钥SK_B，并将所述公钥PK_B发送给云服务器CS；所述客户端A拥有m维数据(a₁,a₂,…,a_m)，每维数据可以用一个n位二进制数表示，即用户A的m维数据可以表示为一个二进制矩阵其中a_i,n‑1是最高二进制位，a_i0是最低二进制位，a_ij为用户A的第i维数据的第j个比特位置上的二进制数；所述客户端B拥有m维数据(b₁,b₂,…,b_m)，每维数据可以用一个n位二进制数表示，即用户B的m维数据可以表示为一个二进制矩阵其中b_i,n‑1是最高二进制位，b_i0是最低二进制位，b_ij为用户B的第i维数据的第j个比特位置上的二进制数；所述客户端A对所述用户A的二进制矩阵进行盲化，得到十进制矩阵其中a′_ij为用户A的第i维数据盲化后第j个比特位置上的十进制数；所述客户端B对所述用户B的二进制矩阵进行盲化，得到十进制矩阵其中b′_ij为用户B的第i维数据盲化后第j个比特位置上的十进制数；所述客户端A根据所述参数R₁和所述参数R₂将所述十进制矩阵封装成一个十进制数D_A；所述客户端B根据所述参数R₁和所述参数R₂将所述十进制矩阵封装成一个十进制数D_B；所述客户端A，根据所述公钥PK_CS对所述十进制数D_A进行加密，得到密文C_A，将所述密文C_A传送给雾设备FD；所述客户端B，根据所述公钥PK_CS对所述十进制数D_B进行加密，得到密文C_B，将所述密文C_B传送给所述雾设备FD；所述雾设备FD将所述密文C_A和密文C_B相乘得到新密文C，并将所述新密文C传送给云服务器CS；所述云服务器CS根据所述私钥SK_CS对所述新密文C进行解密，得到明文D；所述云服务器CS根据所述参数R₁和所述参数R₂对所述明文D进行解析，得到解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)；所述云服务器利用所述公钥PK_A对所述解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)进行加密，得到密文并将所述密文传输给所述客户端A；所述客户端A利用所述私钥SK_A对所述密文进行解密，得到解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)；所述云服务器CS利用所述公钥PK_B对所述解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)进行加密，得到密文并将所述密文传送给所述客户端B；所述客户端B利用所述私钥SK_B对所述密文进行解密，得到解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)；客户端A和客户端B分别根据解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)和各自的原始数据，获取两方多维数据大小的比较结果：若所述解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)中x_i为0，则所述用户A的第i维数据和所述用户B的第i维数据相等；若所述解析结果x＝(x₁,x₂,…,x_m)中x_i不为0，并假设x_i等于j+1，则所述用户A的第i维数据和所述用户B的第i维数据从高比特位到低比特位的方向上第一个不相等的比特位是第j(即x_i‑1)个比特位；所述客户端A查看所述用户A的第i维数据的第(x_i–1)个二进制位的数值为1还是为0，所述客户端B查看所述用户B的第i维数据的第(x_i–1)个二进制位的数值为1还是为0；若所述客户端A中第i维数据的第(x_i–1)个二进制比特位上的数值为1，则所述用户A的第i维数据大于所述用户B的第i维数据；若所述客户端A中第i维数据的第(x_i–1)个二进制比特位上的数值为0，则所述用户A的第i维数据小于所述用户B的第i维数据；若所述客户端B中第i维数据的第(x_i–1)个二进制比特位上的数值为1，则所述用户B的第i维数据大于所述用户A的第i维数据；若所述客户端B中第i维数据的第(x_i–1)个二进制比特位上的数值为0，则所述用户B的第i维数据小于所述用户A的第i维数据；其中，i＝1,2,…,m。