[发明专利]数据加解密的方法及装置

说明书

本说明书实施例提供一种数据加密、数据解密的方法和装置。根据加密方法，在加密结果中基于约定的结果范围和预定常数引入特殊构造的随机项，使得该随机项对于正常结果范围的运算结果没有影响，对于超出正常结果范围的数据进行混淆。在解密过程中，可以从加密结果中恢复出约定结果范围之内的运算结果。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及数据传输安全领域，尤其涉及数据加解密的方法和装置。

背景技术

随着互联网的发展和云计算概念的诞生，以及人们在密文搜索、密文传输和多方计算等方面的需求日益增加，同态加密(Homomorphic Encryption)变得更加重要。同态加密是一类具有特殊自然属性的加密方法，与一般加密算法相比，同态加密除了能实现基本的加密操作之外，还能实现密文间的多种计算功能。它允许人们对密文进行特定的代数运算得到仍然是加密的结果，将其解密所得到的结果与对明文进行同样的运算结果一样，换而言之，即先计算后解密可等价于先解密后计算。

同态加密的上述性质使得它在多种信息安全保护场景中发挥很大优势。人们可以委托第三方对数据进行处理而不泄露信息。此外，利用同态加密技术可以先对多个密文进行计算之后再解密，不必对每一个密文解密而花费高昂的计算代价。利用同态加密技术还可以实现无密钥方对密文的计算，密文计算无须经过密钥方，既可以减少通信代价，又可以转移计算任务，由此可平衡各方的计算代价。另外，利用同态加密技术可以实现让解密方只能获知最后的结果，而无法获得每一个密文的消息，进一步提高信息的安全性。

然而，在一些情况下，多方计算中的某一方，有可能通过构造特殊字段伪装成同态加密密文的方式，窃取其他方的原数据。

因此，希望能有改进的方案，进一步提高同态加密数据传输的安全性。

发明内容

本说明书一个或多个实施例描述了一种数据加解密传输的方法和装置，通过在约定的结果范围的基础上引入特殊构造的随机项，来混淆超出结果范围的数据，从而防止一方窃取另一方的私有数据，增加加密传输的安全性。

根据第一方面，提供了一种数据加密的方法，包括：

从对端接收第一数据；

基于与所述对端预先约定的结果范围，生成随机项R，所述结果范围包括结果最小值a和结果最大值b，所述随机项R为随机数r与约定常数c的乘积，所述约定常数c大于所述结果最大值b与结果最小值a的差值；

基于所述第一数据、本地私有的第二数据，以及所述随机项，进行同态运算，得到加密结果；

将所述加密结果返回给所述对端。

在一个实施例中，进行同态运算得到加密结果具体包括：

基于所述第一数据和所述第二数据，进行第一同态运算，得到第一运算结果；然后基于所述第一运算结果和所述随机项，进行第二同态运算，得到加密结果。

进一步地，在一个实施例中，以上基于所述第一运算结果和随机项，进行第二同态运算包括：获取所述第一运算结果与所述结果最小值a的差值作为第二运算结果；对所述第二运算结果与所述随机项进行同态求和加密，从而生成所述加密结果。

在一种可能的设计中，结果最小值a为0，结果最大值b为n位自然数；所述约定常数c为10^n，使得所述随机项R中从高位向低位排列的后n位均为0，其中n为自然数。

在一种可能的设计中，结果最小值a为0，结果最大值b为2^n，所述约定常数c为2^(n+1)，所述随机项以二进制表示，在所述随机项R的二进制表示中，从高位向低位排列的后n位均为0，其中n为自然数。

在一种实施方式中，约定常数c取值为Δ+1，其中Δ为所述结果最大值b与结果最小值a的差值。

根据第二方面，提供一种数据解密的方法，包括：