[发明专利]基于隐私保护的基因相似度计算方法及基因信息获取方法

权利要求书

1.一种基于隐私保护的基因相似度计算方法，包括如下步骤：

S1.数据库端和用户端分别进行初始化；

S2.用户端对用户基因序列进行字符填充；数据库端对数据库存储的存储基因序列进行字符填充；

S3.用户端对用户基因序列进行移动划分，从而得到用户基因移动序列；

S4.数据库端对存储基因序列进行若干次移动划分，从而得到存储基因移动序列；具体为数据库端对存储基因序列S进行b次移动划分，从而得到存储基因移动序列其中b为划分窗口值；具体为采用如下步骤进行划分：

A.初始化序列参数n＝1；

B.初始化循环参数t＝1；

C.将划分窗口移动到距离序列S_n首字符t-1的位置；

D.移动划分序列S_n得到其中的元素个数为l，且l≤b；S_n的元素个数为L，且满足b为划分窗口值；

E.根据步骤C的结果，得到序列

F.将循环参数t增加1，并重复步骤C～步骤E，直至循环参数t等于b；其中b为划分窗口值；

F.将序列参数n增加1，并重复步骤B～步骤F，直至序列参数n等于k；其中k为存储基因序列的元素个数；

S5.用户端将步骤S3得到的用户基因移动序列中每一个块编码为向量，得到用户基因移动序列向量；同时数据库端将步骤S4得到的存储基因移动序列中的每一个块编码为一个向量，得到存储基因移动序列向量；

S6.用户端对用户基因移动序列向量加密，并将加密后的用户基因移动序列向量和设定阈值发送给数据库端；

S7.数据库端对接收的步骤S6发送的数据进行解密，并计算用户基因移动序列向量与存储基因移动序列向量之间的序列相似度，从而得到最终的基因相似度计算结果。

2.根据权利要求1所述的基于隐私保护的基因相似度计算方法，其特征在于步骤S1所述的数据库端和用户端分别进行初始化，具体为数据库端初始化划分窗口值b；用户端初始化公钥pk和私钥sk。

3.根据权利要求2所述的基于隐私保护的基因相似度计算方法，其特征在于步骤S2所述的用户端对用户基因序列进行字符填充；数据库端对数据库存储的存储基因序列进行字符填充，具体为用户端对用户基因序列Q进行字符填充，数据库端对数据库存储的存储基因序列S进行字符填充，且填充字符的个数均为为向上取整函数；b为划分窗口值。

4.根据权利要求3所述的基于隐私保护的基因相似度计算方法，其特征在于步骤S3所述的用户端对用户基因序列进行移动划分，从而得到用户基因移动序列，具体为用户端对用户基因序列Q进行一次移动划分，从而得到用户基因移动序列

5.根据权利要求4所述的基于隐私保护的基因相似度计算方法，其特征在于步骤S5所述的用户端将步骤S3得到的用户基因移动序列中每一个块编码为向量，得到用户基因移动序列向量；同时数据库端将步骤S4得到的存储基因移动序列中的每一个块编码为一个向量，得到存储基因移动序列向量，具体为采用如下步骤得到用户基因移动序列向量和存储基因移动序列向量：

a.设定集合M＝{m₁,m₂,...,m_L}，且满足用户基因移动序列和其中为序列中的元素，且i∈[1,k]，t＝1,2,...,b；

b.采用如下规则，用户端构建得到用户基因移动序列向量数据库端构建得到存储基因移动序列向量

其中b为划分窗口值。

6.根据权利要求5所述的基于隐私保护的基因相似度计算方法，其特征在于步骤S6所述的用户端对用户基因移动序列向量加密，具体为用户端采用公钥，利用同态加密算法对用户基因移动序列向量进行加密。