[发明专利]一种基于安全多方计算的空间数据分布模式分析方法

权利要求书

1.一种基于安全多方计算的空间数据分布模式分析方法，其特征在于，包括：

步骤S1：控制服务端接收前端发送的请求后，将请求分发至安全多方计算的参与节点，参与节点包括计算发起方和计算接收方，且预先将安全多方计算方法编译为布尔电路，并部署至对应的参与节点；

步骤S2：计算发起方和计算接收方各自将待进行安全多方计算的数据转换为预设的点类型；

步骤S3：计算发起方和计算接收方通过基于布尔电路的生成的混淆电路和执行不经意传输协议，获得安全多方计算结果，其中，安全多方计算结果为参与节点双方数据集合中包含的点类型数据之间的距离，通过参与节点双方共同运算获得，运算公式为：

D_pq＝d(a_p，b_q) (1)

其中，p和q分别为两类点的编号，d(a_p，b_q)为a_p点到b_q点之间的距离，D_pq是一个二维矩阵，用于存储每对点之间的距离；

步骤S4：计算发起方对安全多方计算结果进行后处理，获得最终计算结果，将最终计算结果作为观测值；

步骤S5：随机生成本地数据最小外接矩形中的任意点数据，并对生成的点数据执行步骤S2～步骤S4，得到的计算结果作为模拟值；

步骤S6：根据观测值与模拟值之间的关系，对参与节点的空间数据分布模式进行分析。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中参与节点通过基于布尔电路的生成的混淆电路和执行不经意传输协议，获得安全计算结果，具体包括：

步骤S3.1：计算发起方根据控制服务器分发的请求通过MPC代理向计算接收方发送连接邀请；计算接收方接收连接邀请并返回回调；计算发起方收到回调，与计算接收方建立长连接；

步骤S3.2：计算发起方随机生成加密密钥，制定加密规则，对布尔电路逐门加密，生成混淆电路；

步骤S3.3：计算发起方将混淆电路和加密数据发送给计算接收方，其中，加密数据为对应于发起发输入数据的第一数据标签；

步骤S3.4：计算接收方接收到混淆电路以及第一加密数据后，与计算发起方之间执行OT协议获得与计算接收方输入数据对应的第二数据标签；

步骤S3.5：计算接收方利用第一数据标签和第二数据标签对混淆电路进行解密获得计算结果；

步骤S3.6：计算接收方将计算结果发给计算发起方。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：设置元数据表和节点信息表，元数据表用以存储数据的元数据信息，节点信息表用以查询并发送请求，其中，元数据信息包括数据所在节点、数据数量、数据、坐标系，创建时间和名称；节点信息包括每个参与多方安全计算节点的ip、端口、服务URL、状态、地址、适用计算方法和所在地址。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制服务端根据参与节点的服务URL将请求分发至安全多方计算的参与节点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中后处理的公式为：

其中，ρ_b表示参与多方安全计算的双方两组数据的最小外接矩形面积，n为点的数量，I()为指示函数，若D小于t为1，否则为0，t为指定距离，

n为统计点的数量，i和j为点的编号，d_ij为i点到j点之间的距离。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

步骤S4.1：将安全多方计算结果构成的D集合与距离t进行比较，如果D_pq＜t，则在结果中累加1，最终得到求和结果其中，D集合存储点对距离；

步骤S4.2：根据求和结果，采用交叉K函数计算，计算公式为其中，n表示安全多方计算双方的点数据的数量，ρ_b为数据集的最小外接矩形面积，最小外接矩形为参与安全多方计算双方的数据对应的最小外接矩形，参与安全多方计算双方的数据为点的集合。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，最小外接矩形面积的计算方式为：

ρ_b＝(X_max-X_min)×(Y_max-Y_min)，其中X和Y为参与安全多方计算双方的最小外接矩形参数集合，X_max和X_min分别表示最小外接矩形的上下边界，Y_max和Y_min分别表示最小外接矩形的左右边界。