[发明专利]基于全同态加密的智能家居数据隐私保护方法

摘要

本发明公开了一种基于全同态加密的智能家居数据隐私保护方法，包括用户APP与智能家居网关协商好全同态加密的公私钥对；智能家居网关将采集到的数据用公钥进行全同态加密并传输到智能家居网络服务提供商的服务器上进行基于密文的存储和相关加乘计算；用户APP根据需要向智能家居服务器请求得到特定的密文加乘计算结果；密文加乘计算结果传输到用户APP时，用户APP利用对应的全同态加密私钥进行解密，得到对应的明文加乘计算结果。本发明一方面极大降低了用户APP所在智能终端的计算量，节省耗能；另外一方面又可以节省用户APP到智能家居服务器之间的数据传输流量。

主权项

1.一种基于全同态加密的智能家居数据隐私保护方法，其特征在于：包括如下的步骤：(1)：用户APP与智能家居网关协商好全同态加密的公私钥对；(2)：智能家居网关将采集到的数据用公钥进行全同态加密并传输到智能家居网络服务提供商的服务器上进行基于密文的存储和相关加乘计算；(3)：用户APP根据需要向智能家居服务器请求得到特定的密文加乘计算结果；(4)：密文加乘计算结果传输到用户APP时，用户APP利用对应的全同态加密私钥进行解密，得到对应的明文加乘计算结果；所述步骤(1)中用户APP和智能家居网关基于安全参数λ，同步生成公私钥对(pk，sk)，pk是公钥，sk是私钥，具体包括如下的子步骤：(1.1)：生成长度为η的随机大素数p，p∈[2^η‑1,2^η)，其中，η为私钥的比特长度；(1.2)：选择一个随机非平方数2^λ‑rough整数q₀，q₀∈[0,2^γ/p)，并生成公钥计算模数x₀＝q₀·p；其中，λ为安全参数，γ为次级公钥参量x'_i,b的长度；(1.3)：用随机的种子se初始化一个伪随机生成器f，用f(se)生成一个整数集合χ_i,b∈[0,x₀)^2β，其中，1≤i≤β，b∈{0,1}，2β为次级公钥参量的总个数；(1.4)：计算公钥参量偏移量δ_i,b＝[χ_i,b]_p+ξ_i,b·p‑r_i,b，其中其中，r_i,b为干扰量，ρ为生成次级公钥参量x'_i,b时使用的干扰量r_i,b的长度；(1.5)：得到公钥pk＝(se,x₀,δ_1,0,δ_1,1,…δ_β,₀,δ_β,₁)，以及私钥sk＝p。