[发明专利]公开可验的线性代数委托计算系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络系统领域，特别是涉及一种公开可验的线性代数委托计算系统。

背景技术

随着云计算的发展和移动设备的普及，客户将繁重的计算任务委托给运算能力强大的服务器变得越来越重要。

但是，云端服务器的安全性问题却成为云计算发展亟待解决的关键技术，此处的安全性主要指客户（甚至是其他的用户公开地）能够验证来自服务器所执行的计算结果的正确性，即可验证性，以及所计算数据对服务器是保密的，即机密性。

“公开可验”的概念由Bryan Parno等人提出，但是目前还没有系统可以研究线性代数委托计算的公开可验证性，即还不能达到任何第三方都可以在对委托计算的内容未知的情况下，仅仅利用委托方提供的公开验证信息对服务器返回结果的正确性进行验证的程度，所以人们需要更加满足要求的公开可验的线性代数委托计算系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种公开可验的线性代数委托计算系统，具有效率高、公开可验等优点，同时在应用及普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供了一种公开可验的线性代数委托计算系统，其步骤包括：委托模块和第三方验证模块，所述委托模块的具体步骤包括：在客户端输入待委托矩阵；利用伪随机函数模块生成随机矩阵；客户端项服务器端发出求待委托矩阵和随机矩阵相乘的结果的请求；服务器端利用矩阵相乘模块获取待委托矩阵和随机矩阵的乘积结果，并将乘积结果发送给客户端；客户端请求第三方对乘积结果进行验证；如果乘积结果不正确，则客户端拒绝服务器返回的乘积结果，并终止委托；如果乘积结果正确，则客户端向服务器端发送对待委托矩阵和随机矩阵进行求逆的请求；服务器端利用矩阵求逆模块获取待委托矩阵和随机矩阵的求逆结果，并将求逆结果发送给客户端；客户端请求第三方对求逆结果进行验证；如果求逆结果不正确，则客户端拒绝服务器返回的求逆结果；如果求逆结果正确，则客户端利用伪随机函数模块生成一个随机向量；客户端向服务器端发送对乘积结果和随机向量进行相乘的请求；服务器端利用矩阵相乘模块获取乘积结果和随机向量的第二次乘积结果，并将第二次乘积结果发送给客户端；客户端请求第三方对第二次乘积结果进行验证；如果第二次乘积结果不正确，则客户端拒绝服务器返回的第二次乘积结果，并终止委托；如果第二次乘积结果正确，则客户端向服务器端发送对乘积结果的逆矩阵和第二次乘积结果进行相乘的请求；服务器端利用矩阵相乘模块获取乘积结果的逆矩阵和第二次乘积结果的第三次乘积结果，并将第三次乘积结果发送给客户端；客户端请求第三方对第三次乘积结果进行验证；如果第三次乘积结果不正确，则客户端拒绝服务器返回第三次乘积结果，并终止委托；如果第三次乘积结果正确，则客户端向服务器端发送对随机矩阵和乘积结果的逆矩阵进行相乘的请求；服务器端利用矩阵相乘模块获取随机矩阵和乘积结果的逆矩阵的第四次乘积结果，并将第四次乘积结果发送给客户端；客户端请求第三方对第四次乘积结果进行验证；如果第四次乘积结果不正确，则客户端拒绝服务器返回的第四次乘积结果，并终止委托；如果第四次乘积结果正确，则客户端接收第四次乘积结果，并终止委托；

所述第三方验证模块的具体步骤包括：接收客户端的验证请求；输入安全参数，并利用伪随机函数模块中的密码生成函数产生一个循环群的描述和伪随机函数模块的密钥；输入密钥和随机向量，对矩阵-向量相乘模块形成封闭式效能；在服务器上，根据安全参数和待验证矩阵，在矩阵-向量相乘模块的密钥生成模块中生成循环群的描述信息、伪随机函数模块的密钥、与待验证矩阵同阶的随机矩阵和公开密钥；输入公开密钥和待验证向量，在矩阵-向量相乘模块的问题生成函数中生成验证密钥；在服务器上，根据待验证矩阵、随机矩阵和随机向量，在矩阵-向量相乘模块的计算函数中，计算待验证矩阵和随机向量的乘积结果A、随机矩阵和随机向量的乘积结果B；根据公开密钥，在验证函数中，对验证密钥、乘积结果A和乘积结果B进行双线性映射；判断并获取验证结果。

在本发明一个较佳实施例中，所述公开可验的线性代数委托计算系统还包括效率测试模块。

在本发明一个较佳实施例中，所述公开密钥通过随机数和双线性映射生成。

在本发明一个较佳实施例中，所述公开可验的线性代数委托计算系统还包括文件传输模块，用于数据信息的传输。。