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[发明专利]一种基于环上模格误差学习问题的近似同态加密方法-CN202310949583.1在审
发明人：黄云帆;汤殿华;徐温菊;尉小鹏;赵伟 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明涉及同态加密技术领域，公开了一种基于环上模格误差学习问题的近似同态加密方法，一种基于环上模格误差学习问题的近似同态加密方法，包括以下步骤：S1，编码：将实数向量通过编码映射为明文空间的明文多项式；S2，加密：将明文多项式加密为密文环多项式向量；S3，密文域运算：通过密文域运算实现密文运算方式。本发明解决了现有技术存在的安全性低等问题。
一种基于环上模格误差学习问题近似同态加密方法

[发明专利]一种基于块型编码的密文内积快速计算方法-CN202310614395.3在审
发明人：黄云帆;汤殿华;尉小鹏;徐温菊;赵伟 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F21/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于块型编码的密文内积快速计算方法，包括：S1：向量扩展步骤；S2：块型编码步骤，基于块型编码，对向量进行两种形式的打包编码，包括：单个向量重复编码和若干个向量串联编码；S3：同态加密步骤；S4：密文内积快速计算步骤，基于两种形式的打包编码加密后的密文多项式，利用单个密文内部打包向量局部求和算法，实现密文域内向量内积的批量计算；S5：密文内积矩阵解密步骤，对密文矩阵的每一个元素进行解密，得到明文多项式矩阵；S6：密文内积矩阵解码步骤，对明文多项式矩阵中的每一个元素依次进行解码，得到明文的打包向量内积；S7：将S6获得的各向量内积值提取出来，得到所有向量的内积值矩阵。
一种基于编码内积快速计算方法

[发明专利]在联邦学习中移除非规则用户的隐私保护方法-CN202111588461.1有效
发明人：李洪伟;徐婕妤;曾加;郝猛;汤殿华;张希琳;杨浩淼;任彦之;刘鹏飞;张源 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06F21/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种在联邦学习中移除非规则用户的隐私保护方法，属于信息安全技术领域。本发明包括不规则用户删除算法TrustIU和保护用户的敏感信息的加权聚合协议两个部分；TrustIU利用余弦相似度进行聚合，减少了不规则用户的负面影响，从而确保全局模型主要来源于高质量的数据；在TrustIU的基础上，本发明采用安全加权的定制密码协议聚合；此聚合方案通过使用双隐蔽隐私保护技术，确保了服务器只学习用户的梯度信息，而不会泄露其他隐私。本发明在具有良好的训练精度和效率的同时，对整个培训过程中对用户退出具有鲁棒性。
联邦学习除非规则用户隐私保护方法

[发明专利]一种基于列打包编码的非交互式安全数据降维方法及系统-CN202310380158.5在审
发明人：黄云帆;汤殿华;尉小鹏;赵伟;徐温菊 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06F21/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于列打包编码的非交互式安全数据降维方法及系统，所述方法包括数据去中心化处理；数据按列进行打包编码并加密；密文域计算协方差矩阵；确定前K个特征向量；解密与数据降维。本发明利用同态加密的密文计算性质，将常规的主成分分析算法PCA等价转换为同态运算可以直接支持的密文域PCA算法，在密文域内完成对高维度数据集合的主特征向量提取，获取数据拥有者所需的特征向量，防止恶意的云端在计算过程中得到原始数据信息，保证了原始数据的隐私安全性。此外，本方案只涉及到数据拥有方到云端的一次加密数据发送和云端到数据拥有方的一次加密特征向量发送两次数据交换，使得本方案可以不依赖频繁的数据交互，更加符合实际应用场景。
一种基于打包编码交互式安全数据方法系统

[发明专利]大规模数据的密文机器学习模型训练方法-CN202110787099.4有效
发明人：赵伟;卢健;张文政;王林;汤殿华;陈智罡;张晶 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2021-07-13 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F18/214 文献下载
摘要：本发明公开了一种大规模数据的密文机器学习模型训练方法，在基于全同态加密的训练中使用大规模数据，对大规模数据集进行分块加密，并对分块的密文进行bootstrapping使密文噪音下降；所述分块加密的方法包括小批量梯度下降法，根据打包密文中的槽数来设置小批量处理块的大小，从而最大限度地利用打包密文的容量；并采用NAG即内斯特罗夫加速梯度作为梯度下降优化方法进行优化；在进行逻辑回归时，使用最小二乘拟合方法来近似激活函数，从而把非线性的计算转为线性的计算。本发明避免了使用在同态加密计算中昂贵的某些计算类型，该模型训练方法是适合于全同态计算的明文算法。
大规模数据机器学习模型训练方法

[发明专利]路网环境下隐私保护的基于位置服务查询方法及系统-CN202111199024.0有效
发明人：尉小鹏;赵伟;汤殿华;王林;黄云帆;任娟 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H04W4/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种路网环境下隐私保护的基于位置服务查询方法及系统，其中方法包括：通过可信中心实现用户和基于位置服务提供商的注册，其中可信中心根据中国剩余定理即中国余数定理生成系统参数；基于位置服务提供商根据不经意传输方法为用户提供基于位置服务查询，包括潜在路线的道路状况和最佳路线；用户和基于位置服务提供商之间通过路边单元进行通信，其中路边单元与用户之间的无线通信由IEEE 802.11p标准实现，路边单元与基于位置服务提供商之间的通信由有线链路或低延时高带宽的无线链路实现。本发明能够保护用户的查询内容和位置隐私，同时具有更小的计算开销和通信代价，因此更适合于路网环境下的基于位置服务查询。
路网环境隐私保护基于位置服务查询方法系统

[发明专利]一种隐私信息检索协议制定方法、存储介质及装置-CN202210866619.5在审
发明人： 汤殿华;黄云帆;尉小鹏;赵伟;张文政;张晶 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明涉及隐私信息检索技术领域，公开了一种基于同态加密算法的隐私信息检索协议制定方法、存储介质及装置，该隐私信息检索协议设计方法，包括以下步骤：S1，客户端和服务端初始化系统参数，并分别对同态加密算法和数据库执行预处理；S2，客户端和服务端的查询和响应交互：首先，客户端向服务端发送“期待检索数据位置i0的密文形式”作为请求，请求获得数据库中待检索位置的密文数据；其次，服务端基于请求和拥有的数据库信息做出响应；最后，客户端对响应密文进行解密，得到待检索数据。本发明解决了现有技术存在的难以同时在较小的通信成本和较小的计算成本下实现高效检索等问题。
一种隐私信息检索协议制定方法存储介质装置

[发明专利]一种基于批打包编码的密态纵向联邦逻辑回归训练方法-CN202210756989.3在审
发明人： 汤殿华;黄云帆;任娟;尉小鹏;张文政;曹云飞;赵伟;王林 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于批打包编码的密态纵向联邦逻辑回归训练方法，采用批打包编码技术对训练数据及模型参数的大批量快速打包编码，并加密为密文，最终在密文域内实现纵向联邦逻辑回归模型的训练过程。本发明利用了批打包编码的高效性，大大减少了参与方之间的密文交互数量，有效提升了密文域模型训练过程的运算效率，可以用于拥有海量数据的多参与方之间执行纵向联邦模型的安全、高效、快速模型训练。
一种基于打包编码纵向联邦逻辑回归训练方法

[发明专利]基于多编码方式的密文域图像卷积计算方法、设备及介质-CN202210491013.8在审
发明人：黄云帆;汤殿华;任娟;尉小鹏;赵伟 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2022-05-07 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多编码方式的密文域图像卷积计算方法、设备及介质，其中计算方法包括以下步骤：S1.设置待卷积图像矩阵和卷积核矩阵；S2.对待卷积图像进行卷积型编码；S3.对图像明文多项式进行加密；S4.对卷积核进行稀疏型编码；S5.对卷积核明文多项式进行加密；S6.密文域完成图像卷积过程；S7.密文卷积结果解密得到图像卷积结果。本发明结合对向量矩阵的紧凑型编码、稀疏型编码、卷积型编码等多种巧妙的编码方式，利用同态加密技术的密文计算性质，可以在密文域内实现快速的图像卷积运算，并且保障在整个运算过程中卷积图像矩阵和卷积核等数据的安全性。
基于编码方式密文域图像卷积计算方法设备介质

[发明专利]一种基于揭序加密的多数据类型密文比较方法-CN202110644822.3有效
发明人： 汤殿华;黄云帆;赵伟;任娟;尉小鹏;李泓泉 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2021-06-09 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F21/60 文献下载
摘要：本发明提供一种基于揭序加密的多数据类型密文比较方法，包括系统建立算法ORE.Setup、加密算法ORE.Encrypt、解密算法ORE.Decrypt、比较算法ORE.Compare、以及多种数据类型的密文比较方法；其中，运用了伪随机函数F和对称加密算法，由于函数F是伪随机安全的，这使得本发明能够达到IND‑OCPA安全，即有序的选择明文攻击不可区分安全。并进一步针对不同数据结构，为多种数据类型的消息设计了不同的编码和解码方式，实现了整数、字符串、浮点数的密文比较。
一种基于加密多数类型比较方法

[发明专利]一种利用GPU来实现全同态加密的方法-CN202110708084.4有效
发明人：杨浩淼;李发根;汤殿华;李洪伟;王子卿;梁绍鹏;赵宸;张益;何坤 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-06-24 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明涉及信息安全领域，具体是一种利用GPU来实现全同态加密的方法，包括步骤1、利用CUDA cuRAND在GPU上生成密钥所需的随机多项式；步骤2、构造密钥生成的CUDA实例化图，执行密钥生成的CUDA实例化图，最后将CUDA实例化图的输出内存中的数据拷贝至保存密钥的对象中；步骤3、加密过程；步骤4、解密过程；步骤5、输入两个密文ct0,ct1，计算ctadd；步骤6、计算同态乘法过程中需要扩充的模数集合以及两个额外的冗余模数；步骤7、构造同态乘法的CUDA实例化图，将需要进行乘法运算的密文拷贝至同态乘法的CUDA实例化图的输入内存中，执行同态乘法的CUDA实例化图，最后将CUDA实例化图的输出内存中的数据拷贝至保存乘法结果的对象中，解决了任务执行过程中对GPU资源利用率低的问题。
一种利用 gpu 实现同态加密方法

[发明专利]基于VAE医疗保健联邦学习框架的确定方法-CN202111058809.6有效
发明人：杨浩淼;葛孟雨;金禹樵;张益;李佳晟;王宇;卢锐恒;汤殿华;李宇博;李发根 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明公开了基于VAE医疗保健联邦学习框架的确定方法，涉及计算机科学、机器学习以及联邦学习技术领域，解决基于联邦学习的医疗保健领域的三个挑战，第一，数据分布非IID导致的最终模型性能降低以及收敛速度慢的问题。第二，医疗数据的正负样本分布不均衡导致的模型偏差较大的问题。第三，联邦学习下所消耗的通信带宽过大导致的难以实际部署的问题。我们先在联邦学习框架下训练两个轻量级的VAE，然后将训练好的VAE分发给所有的节点用于更新自己的本地数据，而更新后的本地数据具有的特点就是数据都是低维且分布具有相似性并且类别是均衡的。最后再利用这样的数据对异常检测模型进行训练。
基于 vae 医疗保健联邦学习框架确定方法

[发明专利]一种保护用户数据隐私的抗拜占庭攻击的联邦学习方法-CN202111589802.7在审
发明人：李洪伟;郝猛;邢鹏志;曾加;翟一晓;徐婕妤;陈涵霄;汤殿华;张希琳;张源;刘鹏飞 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G06N20/20 文献下载
摘要：本发明提供一种保护用户数据隐私的抗拜占庭攻击的联邦学习方法，将服务器端分为两部分，计算服务器和服务提供服务器，由这两个服务器共同完成安全计算，各自得到有效性检测结果、反映服务器梯度方向与本地梯度方向相似性的余弦相似度结果，此过程中两中服务器无法通过各自的数据推算参与方的数据集内容，保护了用户数据隐私。同时，服务器端得到的通过有效性检测结果以及余弦相似度结果得到的聚合可信分数能有效完成接收数据筛选，剔除无效数据后更新全局模型。发明在进行联邦学习时技能保护用户数据隐私有能够抵御强拜占庭攻击，具有较高的扩展性和性能表现，能够满足不同规模的数据场景。
一种保护用户数据隐私拜占庭攻击联邦学习方法

[发明专利]一种基于行编码的密文协方差矩阵计算方法-CN202110653835.7有效
发明人：黄云帆;汤殿华;赵伟;任娟;尉小鹏 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于行编码的密文协方差矩阵计算方法，在密文域内完成对高维度数据的高效协方差矩阵计算，并保障了原始运算数据的隐私安全性。解决了在明文域环境下，协方差矩阵计算过程中的数据暴露进而被恶意方利用的问题。结合同态加密方案，将协方差计算算法转换到密文域，并通过对密文计算算法的优化，控制密文协方差矩阵计算的复杂性。
一种基于编码协方差矩阵计算方法

[发明专利]一种网络安全协议的符号建模系统-CN202011468862.9有效
发明人：赵伟;张文政;何琨;刘正斌;穆道光;汤殿华;王林 -专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H04L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种网络安全协议的符号建模系统。本发明包含协议实体建模、攻击者建模、信道建模以及密码原语的建模模块，能够对协议参与实体行为进行细致准确的描述，考虑攻击者具有各种各样的攻击手段；考虑安全信道参与下，能否抵抗攻击；对于协议参与实体以及攻击者能够进行的操作进行了细致的密码原语建模，可以将协议的非形式化描述，逐句转化成准确的形式化描述，该方法建立的符号模型与协议描述基本一致。通过对该模型进行分析验证，可以发现协议设计存在的漏洞，进而可以解决网络安全协议的设计出现缺陷。
一种网络安全协议符号建模系统

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