[发明专利]基于国产密码算法的隐私保护集合交集获取方法及装置

说明书

本发明提出一种基于国产密码算法的隐私保护集合交集获取方法及装置，发起方将选择的椭圆曲线参数及公钥发给参与方，参与方将己方的相关数据经过加密、加盲扰动等，构建出映射表发送给发起方；发起方对己方数据进行公钥加密和私钥加密，并构建映射表发送给参与方，将参与方映射表进行私钥加密，构建映射表返还给参与方；参与方对己方映射表进行去盲后，与发起方映射表集合进行交集运算，率先得到双方的交集结果，将交集结果发送给发起方；发起方也得到交集运算结果。本方案解决了在联合训练模型时发起方与参与方数据隐私保护的问题。

技术领域

本申请涉及安全多方计算领域，尤其涉及一种基于国产密码算法的隐私保护集合交集获取方法及装置。

背景技术

隐私保护集合交集计算属于安全多方计算领域的特定应用问题，不仅具有重要的理论意义也具有很强的应用价值。随着用户数据的隐私保护越来越受到重视，这一方向的研究更是符合人们日益强烈的在享受各类依赖个人信息的业务的便利性的同时最大程度保护个人信息私密性的需要。目前隐私保护集合交集协议研究的发展非常迅速，而且对于数据隐私性保护的需求也日益强烈，但是在目前很多应用场景下，高效而不安全的协议还是主流选择。因此使用隐私保护集合交集协议的最新成果以及它们合适的应用场景将会对使用隐私保护集合交集协议替换现有非安全协议起到非常大的帮助。

基于国产密码算法的隐私保护集合交集协议是基于我国自研国产密码SM2及SM3的一种协议。SM2、SM3等国产密码，目前被我国广泛地应用在数据科学领域，国产密码成功的重要因素是它可以弥补国际密码安全漏洞问题。SM2算法基于安全先进的椭圆曲线密码机制具有抗攻击性强、CPU占用少、内容使用少、网络消耗低、加密速度快等特点，SM2算法密钥生成速度较国际通用密码RSA快百倍以上。同时在数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成等方面，使用国家密码管理局批准的SM3密码杂凑算法和随机数生成器。SM3杂凑算法是我国自主设计的密码杂凑算法，安全性要高于MD5算法(128位)和SHA-1算法(160位)，SM3算法的压缩函数与SHA-256具有相似结构，但设计更加复杂。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种基于国产密码算法的隐私保护集合交集获取方法及装置，以解决在联合训练模型时发起方、参与方数据隐私保护的问题。

本申请的技术方案实现方法包括：

S1发起方选择椭圆曲线参数、生成私钥、使用椭圆曲线参数将私钥与椭圆曲线上所选点G做标量乘法生成公钥(椭圆曲线上点)，并将所述椭圆曲线参数及公钥发给参与方；

S2参与方将参与方的用户数据id值(U_A1,U_A2,……,U_Ai)，使用SM3进行加密，并生成用来加盲扰动的随机数，使用发起方选择的椭圆曲线参数将公钥与加密后的参与方用户数据id值、随机数做标量乘法进行加密生成椭圆曲线上点Y_Ai，构建出参与方映射表一(U_Ai——Y_Ai)，将点Y_Ai发送给发起方；所述参与方的用户数据id值为表示参与方用户唯一身份标识的值，如可以选参与方用户数据中的手机号、身份证号等可作为用户唯一身份标识，以便最后与发起方取得共有的用户的集合；

S3发起方对发起方的用户数据id值(U_B1,U_B2,……,U_Bj)，使用SM3进行加密，使用发起方选择的椭圆曲线参数将公钥与加密的发起方的用户数据id值、私钥做标量乘法进行加密生成椭圆曲线上点，并且再次使用SM3对加密后点进行加密生成加密点D_Bj，构建发起方映射表(U_Bj——D_Bj),将点D_Bj发送给参与方；所述发起方的用户数据id值为表示发起方用户唯一身份标识的值，如可以选发起方用户数据中的手机号、身份证号等可作为用户唯一身份标识，以便最后与参与方取得共有的用户的集合；