[发明专利]短密钥全同态加密方法及系统

说明书

本发明公开了短密钥全同态加密方法及系统，构造包含短密钥生成函数的全同态加密方案，根据短密钥生成函数，生成加密所用的公钥和解密所用的私钥，根据公钥对用户数据进行加密，得到密文并发送到云服务器，根据私钥对云服务器返回的密文处理结果进行解密，得到用户数据的处理结果。本发明能够借助云服务器根据用户预先设定的数据处理规则对密文进行处理，得到加密结果。优选的，还可以对解密电路进行压缩，在公钥中加入关于私钥的信息，利用这些额外的信息来预处理密文，预处理之后的密文可以被一个较浅的解密电路解密，再执行解密函数进行同态解密，达到控制密文噪声增长的目的。

技术领域

本发明涉及信息技术和数据挖掘的技术领域，尤其涉及短密钥全同态加密方法及系统。

背景技术

云计算一经提出，便成为人们关注的焦点。它拥有强大的计算能力，可以帮助人们执行复杂的计算。但是，在保护用户数据私密性的前提下，如何利用云计算的强大计算能力是云计算从理论走向实用必须解决的关键问题。在此迫切需求下，全同态加密如约而至。全同态加密允许用户通过加密保护数据的私密性，同时允许云服务器对密文执行任意可计算的运算，得到的结果是对相应明文执行相应运算结果的某个有效密文。由此可见，全同态加密完美地解决了云计算环境下的安全计算问题。

现有技术的全同态加密方式所采用的密钥长度较长，导致加密和解密效率不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供短密钥全同态加密方法及系统，旨在解决现有技术的全同态加密方式所采用的密钥长度较长，导致加密和解密效率不高的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种短密钥全同态加密方法，包括：

构造步骤，构造全同态加密方案；所述全同态加密方案包含短密钥生成函数；

生成步骤，根据短密钥生成函数，生成加密所用的公钥和解密所用的私钥；

加密步骤，根据公钥对用户数据进行加密，得到密文并发送到云服务器；

解密步骤，根据私钥对云服务器返回的密文处理结果进行解密，得到用户数据的处理结果。

在上述实施例的基础上，优选的，所述生成步骤，具体为：

根据短密钥生成函数，生成解密所用的私钥；

根据短密钥生成函数和私钥，生成加密所用的公钥。

在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括记录步骤：

记录用户数据的加密时间和解密时间。

在上述实施例的基础上，优选的，还包括优化步骤：

根据用户数据的加密时间和解密时间，计算数据处理效率；

根据计算出的数据处理效率，对全同态加密方案进行优化。

在上述任意实施例的基础上，优选的，所述全同态加密方案可支持预定次数的加法和乘法操作。

一种短密钥全同态加密系统，包括：

构造模块，用于构造全同态加密方案；所述全同态加密方案包含短密钥生成函数；

生成模块，用于根据短密钥生成函数，生成加密所用的公钥和解密所用的私钥；

加密模块，用于根据公钥对用户数据进行加密，得到密文并发送到云服务器；

解密模块，用于根据私钥对云服务器返回的密文处理结果进行解密，得到用户数据的处理结果。

在上述实施例的基础上，优选的，所述生成模块用于：

根据短密钥生成函数，生成解密所用的私钥；