申请/专利权人：西安电子科技大学;广州云趣信息科技有限公司;广州链融信息技术有限公司

申请日：2024-01-17

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117938345A

主分类号：H04L9/00

分类号：H04L9/00;H04L9/08;H04L67/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本发明公开了一种面向云计算的隐私保护外包计算方法，将云服务器S0、S1作为数据存储和计算平台，数据拥有者DO可以在S0上发布具体的安全外包计算任务，由S0和S1利用强大算力来实现安全外包计算任务。DO首先使用具有快速加密和解密能力的Paillier部分同态加密算法变体以及减法秘密共享，对其要外包的数据进行隐私处理；DO根据其具体的计算需求，向S0和S1发布经过处理的数据和不同的外包计算任务，S0和S1通过调用不同的安全外包计算协议得到加密形式或者减法份额形式下的最终结果，并发送给DO，DO收到最终结果后可用其私钥解密。本发明解决了现有同态秘密共享方案中正确性无法满足、存储花销大、不支持负数运算、现有方案计算耗时大和现有方案不支持非线性计算等问题。

主权项：1.一种面向云计算的隐私保护外包计算方法，其特征在于，基于具有快速加密和解密能力的Paillier部分同态加密算法变体以及减法秘密共享，设计了一个不需要乘法三元组的安全乘法协议SMULhss，并基于所设计的安全乘法协议SMULhss设计了一个仅需少量通信的安全比较协议SCMPhss；该隐私保护外包计算方法的具体实施包括以下步骤：步骤1、系统初始化：数据所有者DO初始化Paillier部分同态加密算法变体，招募两个不共谋的云服务器S0和云服务器S1，并把Paillier部分同态加密算法变体的公钥pk公开；其中，云服务器S0和云服务器S1均作为云服务平台，负责存储DO上传的加密数据；在执行安全乘法协议运算时，云服务器S0和云服务器S1在本地进行计算，不需要生成乘法三元组；在执行安全比较协议运算时，云服务器S0和云服务器S1通过少量通信完成交互运算；步骤2、数据外包阶段：对于要外包的数据m，DO使用Paillier部分同态加密算法变体的加密算法Enc将其加密得到密文并使用减法秘密共享将数据m切分为两个份额2α·m0和2α·m1；随后，DO将和2α·m0发送给云服务器S0，将和2α·m1发送给云服务器S1；DO对Paillier部分同态加密算法变体的两倍私钥2α求逆元得到2α-1modN，并加密得到密文此外，DO使用减法秘密共享将2α切分为两个份额2α0和2α1，并且将和2α0发送给S0，将和2α1发送给S1；步骤3、离线阶段：在执行安全乘法协议和安全比较协议之前，云服务器S0和云服务器S1分别创建一个辅助列表，分别记为和步骤4、在线阶段：云服务器S0和云服务器S1完成两种安全外包计算协议：安全乘法协议SMULhss和安全比较协议SCMPhss；所述安全乘法协议SMULhss的输入为云服务器S0输入和2α·y0及S1输入和2α·y1，并且云服务器S0和云服务器S1分别输出一个份额z0和z1，满足z1-z0＝2α·x·ymodN，其中，*0和*1分别表示*的减法份额，满足*1-*0＝*modN；x、y均泛指DO的隐私数据；安全比较协议SCMPhss的输入为两个加密数据和输出是x和y之间大小比较结果u的加密值其中，当x≥y时，有u＝0，当x＜y时，有u＝1；步骤5、获取安全外包计算最终结果，并进行解密：在在线阶段，云服务器S0收到DO发送的数据，根据安全外包计算的具体需求与云服务器S1联合进行安全乘法协议SMULhss和安全比较协议SCMPhss运算，最后得到的结果返回给DO；其中，对于密文类型的结果，由云服务器S0返回给DO；对于份额类型的密文，则由云服务器S0和云服务器S1同时将份额返回给DO。

全文数据：

权利要求：

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