[发明专利]一种具有隐私保护的多功能数据处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种具有隐私保护的多功能数据处理系统及方法，本发明解决的关键性问题是，如何在不泄露数据集的情况下，计算出数据集的均值、方差、最小值、最大值等结果。本发明中的数据集由多个数据提供结点（DPN）提供，数据扰动结点（DDN）使得数据处理结点（DHN）在不知道数据集中数据的情况下计算出数据集带“噪音”的均值、方差、最小值、最大值等计算结果。数据分析结点（DAN）通过去噪操作得到数据集精确的均值、方差、最小值、最大值等计算结果。本发明可以应用于多个应用领域，如无线体域网(WBANs)、智能电网(Smart Grids)、无线传感器网络(WSNs)等。

技术领域

本发明属于隐私保护技术领域，涉及一种具有隐私保护的多功能数据处理系统及方法，特别涉及一种在不泄露数据的情况下计算数据集的均值、方差、最小值、最大值等统计结果的多功能数据处理系统及方法。

背景技术

无线体域网(WBANs)需要对用户心跳、脉搏、血压、体温等生理信息进行统计分析以实现用户的远程保健和监控等应用。但这些信息涉及用户健康状态的敏感信息。智能电网(Smart Grids)需要对用户集的用电信息进行分析以便进行恰当的电量调控。但用户用电量既直接包含用户的隐私信息又隐含了用户的个人生活习惯等其他敏感信息。无线传感器网络(WSNs)需要对传感设备感知的信息进行统计分析以实现对用户的各种服务。但传感设备感知的信息(如位置等)往往涉及用户的敏感信息。因此，如何在用户敏感信息不被泄露的情况下对数据进行统计分析是一个重要课题。

实际应用需求往往要求对同一数据集进行各种统计分析，如计算该数据集的均值、方差、最大值、最小值等。为了提高计算效率和实用性，在用户敏感信息不被泄露的情况下同时实现数据的多项统计结果的高效计算是一个非常具有挑战性的课题。

发明内容

为了在保证数据集不被泄露的情况下有效提高计算数据集各种统计结果的速度，本发明提供了一种具有隐私保护的多功能数据处理系统及方法。

本发明的系统所采用的技术方案是：一种具有隐私保护的多功能数据处理系统，其特征在于：包括数据提供结点DPN、数据扰动结点DDN、数据处理结点DHN和数据分析结点DAN；所述数据提供结点DPN设置有若干，用于提供原始数据；所述数据扰动结点DDN负责对收到的数据进行扰动处理；所述数据处理结点DHN负责对扰动后的数据进行处理；所述数据分析结点DAN负责整个系统的初启工作，对数据处理结点DHN的计算结果进行去噪操作得到精确的计算结果。

本发明的方法所采用的技术方案是：一种具有隐私保护的多功能数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：系统初始化；

步骤2：数据加密；

步骤3：数据扰动，对加密数据进行乱序、加噪处理并聚合；

步骤4：数据处理，对扰动后的数据进行处理；

步骤5：数据去噪，对处理结果进行去噪操作得到精确的处理结果。

本发明方法与现有的技术相比有如下的优点和有益效果：

本发明在保证数据不被泄露的情况下实现数据集的多个统计结果的高效计算，具有很高的实用性。本发明是一种通用的数据处理方案，可以应用于多个应用领域，如无线体域网(WBANs)、智能电网(Smart Grids)、无线传感器网络(WSNs)等。

附图说明

图1：本发明实施例的系统模型图；

图2：本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。