[发明专利]一种同态加密在学生心理健康调查中的系统设计与实现方法

说明书

本发明公开了一种同态加密在学生心理健康调查中的系统设计与实现方法，属于对称密钥密码、公钥密码学领域。本发明首先用户使用密钥生成器生成身份鉴别码，然后用户登入系统填写调查报告，接着系统利用paillier加法同态和RSA的乘法同态构造的全同态算法somewhat算法来保证云端的全同态计算，最后用户通过密文索引查询检测密文结果，导出并使用私钥解密获得心理健康评估。本发明可以引导学生信任心理健康评测系统，获取真实的测试效果。因此本系统能够满足在线环境下的心理健康评测的隐私保护需求，更好地保护用户的隐私权。本发明不仅可以应用在心理健康评测层面，而且在如职业素养评价等各种在线调查中都有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及对称密钥密码、公钥密码学领域，具体地，涉及全同态密码在学生心理健康调查中的隐私保护应用。

背景技术

随着云计算的出现，虽然加速了互联网时代的发展，但同时也给用户隐私保护带来了全新的挑战，这些隐私泄露问题包括在客户端的隐私泄露，也包括在云端的中心的隐私泄露问题。并且今年来云服务中心信息泄露的问题时有发生，这也就导致越来越多的用户对于云服务中心的不信任，尤其是不愿意将自己的隐私信息存储在云平台。

常规的将明文存储在云端的方式虽然可以达到存储和计算资源的最大化利用，但是隐私保护问题面临各种各样的挑战。云平台也越来越多的考虑将用户的数据进行加密后再存储在云端，但是常规的加密方式例如DES、AES，不支持在加密的情况下对密文进行运算，这样云服务器就只剩下自己的存储能力了，大大浪费了云服务器的计算能力。

同态加密技术是Rivest在1978年最早提出的概念，同态加密时一种加密形式，允许用户直接对密文进行特定的代数运算，得到的数据仍是加密的结果，且与对明文进行同样的操作再将结果加密一样。虽然理论上的全同态加密可以进行任意计算，但现在提出的实际方案仍然有许多的约束，例如只支持整数类型的数据、需要固定的乘法深度，不能无限进行加法和乘法运算等。

近来高校学生心理健康问题近年来饱受社会各界的关注。虽然社会各界在心理健康调查甚至学生成绩的隐私问题等问题上投入了很多，但是学生可能由于担心个人隐私被泄露，所以在做选择的时候可能并不能真实反映学生的心理状况。这也就使得很多心理学上研究增加了很大的难度。归根揭底，高校学生心理健康问题的主体还是学生，只有激发学生自身的关注，消除学生等于个人隐私方面的疑虑，这样才能达到真实的测试效果。

针对上述问题，本发明从学生的角度出发，充分保护学生的隐私权，让隐私信息的控制权完全属于学生自己，切除提供服务的第三方隐私泄露问题。提高社会心理健康调查的真实性，保护学生的心理健康。

发明内容

针对学生心理健康调查个人隐私信息的泄露信息问题，本发明提出了一种同态加密在学生心理健康调查中的系统设计与实现方法。

为了实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种同态加密在学生心理健康调查中的系统设计与实现方法，包括一下几个步骤：

S1:用户通过购买服务商的密钥生成器，假设其是一个类似U盘的外部设备，只有持有该设备的用户才可以生成密钥，密钥生成器有自己的序列号，初次使用先激活密钥生成器，然后生成身份鉴别码、并且设置登录口令，生成的密钥包括全同态加密算法的公私钥对，以及AES的密钥。

S2：存储在云平台的信息可能来自不同的用户，因此必须对不同用户的数据进行隔离管理，在云平台为每一个购买了密钥生成器的用户分配云端空间，用户只有身份鉴别码和口令同时正确的时候才能登入云平台.

S3:认证成功后，用户在云端界面选择自己要进行的调查测试，可以选择心理健康测试、职业素质测试等测试试题。在填写完测试试题后将结果提交，系统自动对提交答案进行AES加密，并且对于需要计算的选项进行全同态加密。云端系统根据自己的规则自动对提交的密文数据进行计算评估。