[发明专利]基于加噪隐私保护的多项式运算系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于加噪隐私保护的多项式运算系统及方法。本发明的基于加噪隐私保护的多项式运算系统，包括：用户终端，由用户所持有；以及服务器，通过网络与用户终端通信连接，其中，用户终端具有数据存储部、加噪因子选择部、加噪部、用户侧通信部以及去噪部，服务器具有多项式信息存储部、服务侧通信部、数据处理部、次数计算部、项次数判断部以及噪声次数统一部。本发明通过向待处理数据中添加一定的噪声来保护数据的隐私，并通过统一噪声次数的方法使得噪声在计算过程中不会对计算的结果造成影响，从而实现对用户数据的隐私保护。

技术领域

本发明属于数据安全和分析运算技术领域，特别涉及一种基于加 噪隐私保护的多项式运算系统及方法。

背景技术

数据安全和数据隐私已经成为当下公众聚焦的热点问题，为了保 护数据的安全和数据的隐私性，学者们构造了许多加密方案，大多数 的加密方案可以很好的解决数据安全问题，但是这些加密方案在一定 程度上破坏了数据的可用性，即加密后的数据无法进行数据的分析操 作。

虽然同态加密技术可以兼容这两方面的问题，但是现有的同态加 密方案的效率令人堪忧。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于加 噪隐私保护的多项式运算系统及方法。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种基于加噪隐私保护的多项式运算系统，具有这样 的特征，包括：用户终端，由用户所持有；以及服务器，通过网络与 用户终端通信连接，其中，用户终端具有数据存储部、加噪因子选择 部、加噪部、用户侧通信部以及去噪部，服务器具有多项式信息存储 部、服务侧通信部、数据处理部、次数计算部、项次数判断部以及噪 声次数统一部，数据存储部存储有至少一个数据，多项式信息存储部 存储有需要计算的多项式F(x₁,…,x_n)及对应的预设多项式信息，预设 多项式信息包括多项式的预设项数值、每一项的预设系数值、以及每 一项中每个参数的预设次数值，加噪因子选择部在预设取值范围内随 机选定一个数作为加噪因子，一旦用户从至少一个数据中选定至少一 个需要进行处理的数据作为处理数据，加噪部就按照加噪因子对该处 理数据进行加噪处理得到加噪数据，用户侧通信部将加噪数据和加噪 因子发送给服务器，一旦服务侧通信部接收到加噪数据和加噪因子， 数据处理部就根据加噪数据对多项式的每一项对进行计算得到每一 项的计算结果作为加噪项计算结果，次数计算部计算多项式中的每一 项的次数作为项次数、以及多项式的次数作为多项式次数，项次数判 断部判断每个项次数是否小于多项式次数，一旦判断项次数小于多项 式次数，噪声次数统一部就将多项式次数与该项次数之差作为噪声补 偿次数添加到对应的加噪项计算结果中的加噪因子的次数中，从而得 到噪声次数统一的加噪项计算结果，数据处理部计算所有噪声次数统 一的加噪项计算结果之和得到多项式的计算结果作为加噪多项式计 算结果，服务侧通信部将加噪多项式计算结果和多项式次数发送给用 户终端，一旦用户侧通信部接收到加噪多项式计算结果和多项式次数， 去噪部就根据多项式次数的逆和加噪因子对加噪多项式计算结果进 行去噪处理得到多项式计算结果，n为不小于2的正整数。

在本发明提供的基于加噪隐私保护的多项式运算系统中，还可以 具有这样的特征：其中，客户端还具有多项式构建部，一旦多项式构 建部根据用户的运算需求构建需要计算的多项式，用户侧通信部就将 多项式发送给服务器，一旦服务侧通信部接收到多项式，多项式信息 存储部就将该多项式进行存储。

在本发明提供的基于加噪隐私保护的多项式运算系统中，还可以 具有这样的特征：其中，用户终端还具有预设信息设定部，一旦预设 信息设定部设定预设多项式信息，用户侧通信部就将预设多项式信息 发送给服务器，一旦服务侧通信部接收到预设多项式信息，多项式信 息存储部就将该预设多项式信息进行存储。