[发明专利]一种安全的协同计算处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种安全的协同计算处理方法及系统，所述系统包括N个计算主机节点，根据各自采集的数据N个计算主机节点协同完成数据的处理；各计算主机节点内部硬件配置有存储单元、处理器单元、传感器单元、总线和通信接口，同时各计算主机节点上部署传感器采集功能模块、数据加密模块、数据分享模块、序列生成模块、逻辑处理模块、结果汇总模块。本发明结合了传感数据隐藏和数据加密机制，在保证协同计算安全性的前提下降低协同计算处理主机节点之间的通信量，提升系统综合效能。

技术领域

本发明涉及分布式系统和数据安全技术领域，尤其涉及一种安全的协同计算处理方法及系统。

背景技术

近年来，物联网作为互联网、传感器网的延伸与扩展,也面临着许多安全问题。分布式协同计算任务中需要多个计算主机节点共同参与，协同计算任务可能在彼此信任的用户之间发生，此情形下的协同计算容易实现。然而当在彼此不完全信任甚至是处于竞争的用户之间需要进行协同计算时，由于担也自己的隐私或数据的安全，用户往往希望协同计算的过程中其余任意的合作节点都无法获得也无法推导出自己的秘密输入信息，此情形的协同计算就变得复杂起来。现实场景中往往为了确保数据的安全，很多情況下都不得不被迫放弃合作。

安全的多方协同计算机制就是为了解决这类保护隐私的合作问题。为了保护各个计算主机节点的数据安全，通常结合数据隐藏和数据加密机制完成节点之间的交互和协同处理。分布式安全的多方协同计算的早期研究主要着重在基础理论的研究，要求参与的计算主机节点仅仅得到自己的结果，除此之外无法获知其它节点输入数据。在大多数参与的计算主机节点是诚实的情况下，所有协同计算问题在理论上比较容易设计出相应的安全协同计算解决方案，并给出安全多方计算问题的具体解决方案。但由于实际应用中通常难以确保所有的计算主机节点是诚实可信的，因此需要数据隐藏和协作的构造方法。尽管国内外对安全协同计算的研究发展有许多理论和应用成果，但目前对物联网场景下的安全协同计算协议方面的研究还比较少，现有协同计算的数据隐藏技术机制过于复杂，存在通信频率大和协议复杂等问题，导致消耗大量的通信资源和计算资源，难以直接推广到实际应用中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全的协同计算处理方法及系统，解决现有的分布式计算系统中通过隐藏各自参数值的安全方式完成协作任务时节点之间通信频率高以及通信数据量大的问题，降低数据安全机制对协作系统的性能影响。

本发明的协同计算处理方法及系统是这样实现的：一种安全的协同计算处理系统，包括N个计算主机节点，根据各自采集的数据，N个计算主机节点协同完成数据的处理，N个计算主机节点之间通过网络互联设备通信；

所述的N个计算主机节点内部硬件配置有存储单元、处理器单元、传感器单元、通信接口和内部总线；

所述的N个计算主机节点上部署传感器采集功能模块、数据加密模块、数据分享模块、序列生成模块、逻辑处理模块和结果汇总模块；

所述的传感器采集功能模块用于通过计算主机节点上连接的传感器获取感知的数据；所述的数据加密模块用于将明文数据加密生成密文数据，将密文数据解密还原得到明文数据；所述的数据分享模块通过网络接口实现不同计算主机节点之间的数据发送和接收；所述的序列生成模块根据协同计算机制为不同计算主机节点生成待处理的运算集合；所述的逻辑处理模块基于参数值和运算集合实现得到节点计算结果；所述的结果汇总模块用于收集各计算主机节点逻辑处理模块得到的节点计算结果值，并处理得到总结果值。

一种安全的协同计算处理方法，包括以下步骤：

S1，根据配置的触发规则，启动一个协同计算处理过程；

S2，N个计算主机节点各自通过传感器采集功能模块获取数据作为参数值；

S3，通过数据加密模块和数据分享模块，N个计算主机节点相互之间分享加密的参数值；