[发明专利]一种基于点积协议的协议安全性量化方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其涉及一种基于点积协议的协议安全性量化方法及系统。

背景技术

安全多方计算(secure multi-party computation，SMC)主要用于研究一组互不信任的参与方之间在保护私有信息的前提下进行相关的合作计算问题，其基本要求是要确保输入的独立性，计算的正确性，同时不泄露参与协议的各参与方的输入信息给参与计算的其他成员。简单的来讲，安全多方计算是一种协议，在这个协议中，参与方采用一种特殊的方法计算许多变量的任何参数。安全多方计算协议的类型包括：基于OT的安全多方计算协议、点积协议等。

现有的关于SMC协议的性能分析主要涉及协议的复杂性，正确性及安全性。其中复杂性包含计算复杂性和通信复杂性，而一般情况下对复杂性的衡量是指对计算复杂度和通信复杂度的综合衡量；正确性是指协议的运行结果是否正确。对于一个安全多方计算协议，我们首先要保证其正确性；安全性是SMC考虑的一个重要因素，它主要衡量协议所泄露的信息量。信息泄露越少安全性越高，反之，信息泄露越多安全性越低。近年来，点积协议已经得到广泛的研究，基于不同程度的安全性和复杂性，目前已经提出了很多不同的点积协议。

目前关于安全多方计算协议的安全性的研究都只是停留在理论分析的基础上，并没有能够应用到实际中的计算方法，对安全多方计算协议的安全性进行直观的表达。并且，这种理论分析强调参与方的输入信息为零泄漏，但是在实际应用中，这种零泄漏的绝对安全往往是无法实现的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于点积协议的协议安全性量化方法及系统，对实际应用中，基于点积协议的安全多方计算协议的协议安全性进行量化，使其实际安全性可以直观表现。其方案具体为：

一种基于点积协议的协议安全性量化方法，包括：

分别获取各个参与方执行协议前后的变量取值范围；

分别计算各个参与方执行协议前后变量取值范围的最大值与最小值的差值；

将所述各个参与方执行协议前的差值相乘，得到执行协议前的安全性参数；

将所述各个参与方执行协议后的差值相乘，得到执行协议后的安全性参数；

参照所述执行协议前后的安全性参数，获取协议安全性取值。

优选的，按照以下步骤，分别获取各个参与方执行协议前后变量取值范围的最大值与最小值的差值：

依据预设函数，转换变量取值范围；

获取所述变量取值范围转换后，各个参与方执行协议前后变量取值范围的最大值与最小值的差值。

优选的，按照以下步骤，参照所述执行协议前后的安全性参数，获取协议安全性取值：

计算所述执行协议前后的安全性参数的绝对差值；

求得所述绝对差值与所述执行协议前的安全性参数的比值；

将所述比值确定为所述协议安全性取值。

优选的，还包括：根据所述协议安全性取值，获取协议安全性等级。

优选的，所述参与方为两方或三方。

一种基于点积协议的协议安全性量化系统，包括：

变量取值范围单元，用于分别获取各个参与方执行协议前后的变量取值范围；

差值计算单元，用于分别计算各个参与方执行协议前后变量取值范围的最大值与最小值的差值；

第一安全性参数获取单元，用于将所述各个参与方执行协议前的差值相乘，得到执行协议前的安全性参数；

第二安全性参数获取单元，用于将所述各个参与方执行协议后的差值相乘，得到执行协议后的安全性参数；

安全性取值获取单元，用于参照所述执行协议前后的安全性参数，获取协议安全性取值。

优选的，所述差值计算单元包括：

变量取值范围转换单元，用于依据预设函数，转换所述变量取值范围；

转换后差值计算单元，用于获取所述变量取值范围转换后，各个参与方执行协议前后变量取值范围的最大值与最小值的差值。

优选的，所述安全性取值获取单元包括：

绝对差值计算单元，用于计算所述执行协议前后的安全性参数的绝对差值；

比值计算单元，用于求得所述绝对差值与所述执行协议前的安全性参数的比值；

确定单元，用于将所述比值确定为所述协议安全性取值。

优选的，还包括：协议安全性等级获取单元，用于根据所述协议安全性取值，获取协议安全性等级。