[发明专利]将第一函数应用于数据集中的每个数据元素的计算机实施的方法以及实施该方法的工作者节点

说明书

提供了一种将第一函数应用于第一数据集中的每个数据元素的计算机实施的方法，所述方法包括：(i)确定所述第一数据集中的每个数据元素是否满足标准，其中，所述标准仅在将第一函数应用于数据元素的结果等于将第二函数应用于数据元素的结果的情况下才满足；(ii)形成包括所述第一数据集中不满足所述标准的数据元素的压缩数据集；(iii)将第一函数应用于压缩数据集中的每个数据元素；并且(iv)基于步骤(iii)的结果来形成输出；其中，步骤(i)‑(iv)是使用多方计算(MPC)技术来执行的。还提供了对应的系统和工作者节点。

技术领域

本公开涉及将第一函数应用于数据集中的每个数据元素，并且具体涉及一种用于将第一函数应用于数据集中的每个数据元素的计算机实施的方法和工作者节点。

背景技术

在需要处理来自多个互不信任方的敏感信息的设置中，能够使用基于密码术的隐私保护技术，诸如多方计算(MPC)。具体地，当使用MPC时，敏感数据在多方之间是“秘密共享的”，因此任何一方在没有其他方的帮助下都不能够学习所述数据。在这些各方之间使用密码协议，能够对这样的“秘密共享的”数据执行计算。尽管能对秘密共享的数据进行宽范围的原语操作，但是并非所有常规编程语言结构都是可用的。例如，不能够具有条件涉及敏感变量的“if”语句，这仅仅是因为系统中的任何一方都不应当知道条件是否成立。因此，需要有效的方法来执行更高级别的操作(例如，对列表进行排序或者找到其最大值)，所述方法仅利用对秘密共享的数据可用的操作。

信息处理中发生的一种常见操作是“映射”操作，其中，将相同的函数f应用于数据集中的所有元素。

发明内容

对秘密共享的数据执行“映射”操作的一种方式是：在MPC下将函数f应用于数据集中每个数据元素的秘密共享。然而，假定函数f要被映射到数据集，对此：

-使用MPC对输入x计算函数f在计算上是昂贵的；

-存在标准φ，其直接对输入x进行检查，使得在其为真的情况下，f(x)＝g(x)，其中，函数g直接计算(例如，其是常数)；并且

-已知φ针对数据集的大部分成立。

如果数据的私密性不是问题，那么可以通过对φ成立的数据元素应用g而不是f，来减少针对“映射”操作所花费的时间。转换为MPC设置，这意味着针对数据集的每个数据元素x，使用MPC来检查φ是否成立；并且如果φ成立，则使用MPC在x上执行g；否则，使用MPC在x上执行f。然而，这将泄漏关于x的信息，因为为了能够在φ(x)上进行分支，有必要揭示φ(x)是否为真。

因此，需要一种经改进的技术，用于将第一函数应用于数据集中的每个数据元素，以解决上述问题中的一个或多个问题。

在本文中所描述的技术提供了能够将函数f映射到以上设置中的数据集上，其避免了必须将f应用到数据集中的所有数据元素并且不泄漏标准φ的值。实施例提供了能够将函数f映射到数据集，使得f需要在MPC下在数据集中的数据元素上最多执行N次，其中，N是不满足φ的数据元素数量的已知上限。为了获得这种改进，在本文中所描述的技术提供了对数据集的所有数据元素执行g，并且执行“压缩”操作，其中，根据压缩的结果来形成输出。尽管这些步骤带来了额外的计算工作，但是如果f足够复杂，则避免对数据集中的一些数据元素进行f的计算所节省的成本超过了这些额外成本，从而导致了整体性能的改进。

根据第一特定方面，提供了一种将第一函数应用于第一数据集中的每个数据元素的计算机实施的方法，所述方法包括：(i)确定所述第一数据集中的每个数据元素是否满足标准，其中，所述标准仅在将所述第一函数应用于所述数据元素的结果等于将第二函数应用于所述数据元素的结果的情况下才满足；(ii)形成包括所述第一数据集中不满足所述标准的数据元素的压缩数据集；(iii)将所述第一函数应用于所述压缩数据集中的每个数据元素；并且(iv)基于步骤(iii)的结果来形成输出；其中，步骤(i)-(iv)是使用多方计算MPC技术来执行的。