[发明专利]基于全同态加密的高精度密文比较方法

说明书

本申请涉及信息安全技术领域，特别涉及一种基于全同态加密的高精度密文比较方法，该方法包括：获取客户端发送的待比较的第一密文和第二密文，根据第一密文和第二密文得到差值密文，并移除差值密文的低位，完成精度转化，得到满足第一预设精度的MSB，基于预设的TFHE查找表，对满足第一预设精度的MSB进行可编程自举PBS操作，得到密文结果，并将密文结果发送至客户端，以通过客户端解密后得到明文比较结果。由此，解决了同态加密技术无法实现高精度的密文比较，从而限制了同态加密的应用等问题，不仅保证了数据外包场景下数据不被泄露，保护用户隐私，而且能够在密文数据上进行任意精度的密文比较。

技术领域

本申请涉及信息安全技术领域，特别涉及一种基于全同态加密的高精度密文比较方法。

背景技术

随着数字化和信息化的快速发展，以区块链、5G(5th Generation MobileCommunication Technology，第五代移动通信技术)、物联网、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术与国民日常生活的深度融合，大量的个人数据被外包到外部数据库进行采集、加工、处理、流转。从而，数据隐私的保护已经成为了互联网时代不可避免的问题。在传统的数据存储和处理方式中，数据很容易受到各种威胁，如黑客攻击、恶意软件、数据泄露等。为了保护个人隐私，各国政府、各大组织和个人都采取相应措施来保护个人隐私。目前，我们迫切需要一种可公开验证的技术在保证数据计算的情况下不泄露用户的个人隐私数据。

全同态加密是指可以在密文状态下进行计算，得到的结果和在明文状态下进行计算得到的结果相同的加密技术，它可以有效解决数据隐私问题，同时也可以降低数据处理和存储的成本，并且已经应用于数据外包场景下的加密决策树推理、加密数据库查询和加密神经网络推理等应用场景中。

然而，由于目前同态密文的比较方案精度较低，在数据外包场景仍然只能满足低精度需求，还无法实现高精度隐私计算，亟待解决。

发明内容

本申请提供一种基于全同态加密的高精度密文比较方法、装置、电子设备及存储介质，以解决同态加密技术无法实现高精度的密文比较，从而限制了同态加密的应用等问题，提出了一种基于全同态加密的高精度密文比较方案，实现在密文上的高精度比较操作，并可以应用于加密决策树、加密数据库和加密神经网络等应用中，在数据外包的场景下，保护用户个人隐私。

本申请第一方面实施例提供一种基于全同态加密的高精度密文比较方法，包括以下步骤：

获取客户端发送的待比较的第一密文和第二密文；

根据所述第一密文和所述第二密文得到差值密文，并移除所述差值密文的低位，完成精度转化，得到满足第一预设精度的MSB(The Most Significant Bit，最高有效位)；以及

基于预设的TFHE(Fully Homomorphic Encryption over the Torus，环面上全同态加密)查找表，对所述满足第一预设精度的MSB进行可编程自举PBS(ProgrammableBootstrap，可编程自举操作)操作，得到密文结果，并将所述密文结果发送至所述客户端，以通过所述客户端解密后得到明文比较结果。

进一步地，在一些实施例中，所述根据所述第一密文和所述第二密文得到差值密文，包括：

获取所述第一密文和第一整数的第一和值，以及所述第二密文和第二整数的第二和值；

根据所述第一和值和所述第二和值的差值得到所述差值密文。

进一步地，在一些实施例中，所述第一密文和所述第二密文均由所述客户端基于预设的加密公式加密得到，其中，所述预设的加密公式为：

TFHE(m)＝(a，b)＝(a，-a^Ts+Δm+e)Δ＝q/p；