[发明专利]基于安全多方下的时间序列异常检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于安全多方下的时间序列异常检测方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1、通过数据拥有者方完成数据预处理后发送给服务器端；

步骤S1包括以下子步骤：

S11、时间序列数据降维，首先，把时间序列数据符号化，然后把符号化后的时间序列数据切分模式段，并统计每个模式段出现的次数，最终形成模式表集，每个模式表对应一个时间序列段；

S12、对于模式表中的真实的模式段，用哈希函数计算后的哈希值代替，以防止把数据发给服务器端后，发生的数据隐私泄露；

S13、采用半同态加密技术加密模式表中的每个模式段对应的模式频次，以保证在不泄露隐私的前提下，完成数据的运算；

S2、通过服务器端完成时间序列异常检测，所述服务器端包括第一服务器和第二服务器，第一服务器基于设计的安全计算协议，在第二服务器参与下，完成步骤S1预处理的数据集的异常检测，时间序列中子序列的异常，是通过计算子序列对应的模式表与其他模式表的距离完成的。

2.根据权利要求1所述的基于安全多方下的时间序列异常检测方法，其特征在于：在步骤S11中，采用SAX技术把时间序列数据符号化。

3.根据权利要求1所述的基于安全多方下的时间序列异常检测方法，其特征在于：在步骤S13中，采用BCP半同态加密技术。

4.一种基于安全多方下的时间序列异常检测系统，其特征在于：包括多个数据拥有者以及一个服务器端，所述服务器端包括第一服务器和第二服务器，其中，数据预处理是在各个数据拥有者方完成的，而时间序列异常检测是在第一服务器和第二服务器共同参与下完成的；

其中，

在数据预处理阶段，初始化第一服务器和第二服务器以及数据拥有者的系统环境，第二服务器生成公共参数，并发送给每个数据拥有者以及第一服务器；同时，第二服务器生成一个公共的哈希函数，并发送给各个数据拥有者，各个数据拥有者根据收到的公共的哈希函数，生成属于自己的BCP半同态加密技术的公钥；然后，数据拥有者预处理时间序列数据以形成符号化的模式表集，然后采用BCP半同态加密技术和哈希函数对形成的模式表集隐私化，然后发给第一服务器；

数据拥有者预处理时间序列数据以形成符号化的模式表集包括：时间序列数据降维，首先，把时间序列数据符号化，然后把符号化后的时间序列数据切分模式段，并统计每个模式段出现的次数，最终形成模式表集，每个模式表对应一个时间序列段；对于模式表中的真实的模式段，用哈希函数计算后的哈希值代替，以防止把数据发给服务器端后，发生的数据隐私泄露；采用BCP半同态加密技术加密模式表中的每个模式段对应的模式频次，以保证在不泄露隐私的前提下，完成数据的运算；

在时间序列异常检测阶段，第一服务器基于设计的安全计算协议，在第二服务器参与下，完成数据集的异常检测，并将最终的检测结果发送给各个数据参与方；

时间序列中子序列的异常，是通过计算子序列对应的模式表与其他模式表的距离完成的。

5.根据权利要求4所述的基于安全多方下的时间序列异常检测系统，其特征在于：第二服务器是半诚实的，拥有可以解密的主密钥，在所有第二服务器参与的运算中，都要加入扰动，防止第二服务器获得有关用户的相关信息。