[发明专利]一种基于多项式拟合的隐私计算方法

说明书

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于多项式拟合的隐私计算方法，N个参与节点参与隐私计算，分为两组，选出准备节点和汇总节点，每组选出对位节点；为隐私数分配形式变量，建立目标函数的多项式拟合；构建子任务，将子任务公开；为每个子任务分配中间值代号，发送给两个对位节点；参与节点将各自的隐私数拆分为N个乘数并分配给N个参与节点；使用乘数计算每个子任务的值，发送给另一组的对位节点；对位节点将同任务编号的中间值相乘，乘积记为二次中间值，发送给汇总节点；汇总节点将二次中间值相乘，记为三次中间值，全部三次中间值求和，结果即为隐私计算结果。本发明的实质性效果是：能够实现复杂的隐私计算，提高隐私计算的效率。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于多项式拟合的隐私计算方法。

背景技术

随着经济发展生产要素的形态不断变迁。土地、劳动力是农业时代重要的生产要素，之后资本成为工业时代重要的生产要素，还催生出技术、管理等更多生产要素。随着信息技术的发展，以大数据为代表的信息资源向生产要素的形态演进，数据已和土地、劳动力、资本及技术要素一起并称为五个生产要素，对生产力发展有深远和广泛的影响。数据要素具有其特殊性，最显著的特殊性在于数据能够被不断的复制且泄露不可逆。造成了目前数据要素使用的主要矛盾。即数据的分享能够带来价值，但同时也会造成数据的泄露。出于竞争需求及隐私保密等考虑，大部分企业目前仍然对数据要素的流通参与极少。为了打通数据要素的流通途径，业内提出了隐私计算的技术，使得数据能够实现可用不可见的效果。但目前的隐私计算技术的效率低下，仍然不能推动数据要素的广泛流通。

如中国专利CN109101822A，公开日2018年12月28日，公开了一种解决多方计算中数据隐私泄露问题的方法，利用云端硬件级的可信执行环境，在没有可信第三方的情况下，持有数据的参与方通过对执行于云端可信执行环境中的密钥管理程序进行远程认证，在确认该程序未被篡改的情况下，使用从该程序获取的公钥加密自己的数据，将该数据传送到云端，在云端采用基于部分同态加密技术以及硬件级可信执行环境进行混合运算的形式完成对多方数据的分析计算任务。其技术方案需要借助可信硬件执行，成本高昂，不利于广泛使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏高效率的隐私计算方案的技术问题。提出了一种基于多项式拟合的隐私计算方法，采用本方法能够高效率的完成隐私计算。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于多项式拟合的隐私计算方法，包括：N个参与节点参与隐私计算，参与节点经协商分为两组，记为第一组和第二组，参与节点投票选出一个准备节点和一个汇总节点，每组选出一个对位节点，所述准备节点、汇总节点和对位节点均为不同的参与节点；所述准备节点为每个隐私数分配形式变量，使用形式变量写出目标函数的表达式，建立目标函数的多项式拟合，将多项式展开为若干个乘积项的加权和，乘积项的系数记为项系数；所述准备节点为每个乘积项构建子任务，所述子任务包括子任务编号、修正系数和乘积项，所述修正系数的N次方等于多项式中对应乘积项的项系数，将子任务公开；所述准备节点为每个子任务分配中间值代号，将中间值代号关联子任务编号，加密后发送给两个对位节点；参与节点将各自的隐私数拆分为N个乘数并分配给N个参与节点；参与节点使用分配到的乘数计算每个子任务的值，记为子任务的中间值，将中间值关联子任务编号加密发送给另一组的对位节点；两个所述对位节点将同任务编号的中间值相乘，乘积记为二次中间值，将二次中间值关联中间值代号后加密发送给汇总节点；所述汇总节点将同中间值代号的二次中间值相乘，记为三次中间值，而后将全部三次中间值求和，结果即为隐私计算结果，将结果公开。

作为优选，建立目标函数的多项式拟合的方法包括以下步骤：根据目标函数举例生成若干个样本数据；建立多项式拟合表达式，赋予多项式拟合的项系数初始值；将样本数据代入多项式拟合表达式获得拟合值，计算拟合值与样本数据标签值差值的平方记为损失值；构建损失函数，所述损失函数等于全部样本数据的损失值的和；使用优化算法获得多项式拟合的项系数的最优值，使得损失函数的值最小。