[发明专利]基于区块链平台的多方安全计算方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供一种基于区块链平台的多方安全计算方法、装置及电子设备，以联盟链为区块链底层支撑架构，布尔多方安全计算本地完成，数据和结果信息上链；链上节点同时为参与方，包括数据方、计算方和结果方中的任意一个、两个或全部的布尔数据多方安全计算的角色，基于底层密码算法，通过多项式秘密分享的安全多方计算，实现布尔数据安全多方的与、非、异或计算。本发明在联盟链区块链的机制下，将布尔多方安全计算与区块链技术相结合，实现基于半诚实模型的多项式布尔多方安全计算，增加了计算的可信性、可验证性和可追溯性，实现多方安全计算的可验证性。

技术领域

本发明属于分布式网络技术领域，特别是涉及到一种基于区块链平台的多方安全计算方法、装置及电子设备。

背景技术

目前，数据资产作为生产要素之一，在金融、物流、医疗等各类企业、机构之间在数据交易系统中进行频繁而广泛的数据多方融合计算。基于半诚实模型的布尔共享安全多方计算技术虽然实现了在多方协作的逻辑计算过程中对于输入数据的隐私保护，但是计算过程和结果缺乏可验证性。

现有技术中，区块链的去中心化、不可篡改、公开透明的特性，是解决信任问题的一把利器。如何基于区块链技术实现多方安全计算，以提高可验证性，是本领域目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种基于区块链平台的多方安全计算方法、装置及电子设备，在联盟链区块链的机制下，实现多方安全计算的可验证性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于区块链平台的多方安全计算方法，包括：

以联盟链为区块链底层支撑架构，布尔多方安全计算本地完成，数据和结果信息上链；链上节点同时为参与方，包括数据方、计算方和结果方中的任意一个、两个或全部的布尔数据多方安全计算的角色，基于底层密码算法，通过多项式秘密分享的安全多方计算，实现布尔数据安全多方的与、非、异或计算。

进一步的，所述底层密码算法基于国产SM2、SM3、SM4密码算法，包括：

由与安全计算布尔数据同样长度的伪随机数，异或同样长度的系统时间戳，作为国密SM4算法的输入数据，用于生成本地掩码；

“明文数据集||区块链交易TID||区块链节点PID||数据方标号XID”作为国密SM3算法的输入数据，用于形成摘要信息；

通过多项式秘密共享算法进行秘密分割的数据作为国密SM2算法的输入，以计算方的公钥加密，用于秘密分享给计算方。

进一步的，所述多项式秘密分享的安全多方计算包括：

S1、各布尔数据和模型数据方将数据明文导入本地客户端；

S2、通过区块链智能合约，广播本次数据方数目n和标识XID、计算方数目t和标示CID、结果方RID信息；

S3、通过SM3算法将各布尔数据和模型数据的摘要，并通过智能合约发布到区块链，监管节点从链上读取各布尔数据摘要，并进行链下验证，各参与方对模型数据摘要，进行本地验证；

S4、监管和各参与方通过区块链节点调用智能合约将验证信息通过区块链智能合约发布到区块链；

S5、对于参与逻辑计算的n个数据方XID，对长度为kbit位的布尔型多方敏感数据m_j秘密分割为t个秘密分割数据mj_i,i∈[1,t]；其中数据方j本地生成伪随机数pr_i，pr_i异或时间戳后，通过SM4算法，生成t-1个掩码r_i；

S6、数据方j秘密分割数据m_{j_i}，通过国密算法SM2加密后，以秘密分享的方式上链，各计算方i通过区块链节点从区块链读取m_{j_i}至本地；