(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111401352.4 (22)申请日 2021.11.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114257412 A (43)申请公布日 2022.03.29 (73)专利权人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市太白南路2号西 安电子科技大 学 专利权人 中移 （苏州） 软件技 术有限公司 (72)发明人 朱辉　李沛凝　魏立力　王枫为　 兰玮　胡国靖　 (74)专利代理 机构 西安长和专利代理有限公司 61227 专利代理师 黄伟洪(51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) G06F 21/60(2013.01) G06F 21/62(2013.01) (56)对比文件 CN 111402095 A,2020.07.10 CN 111507479 A,2020.08.07 US 2014089679 A1,2014.0 3.27 US 20171 12392 A1,2017.04.27 沈青等. 《基 于云服务器集群的云监控系统 设计与实现》 . 《计算机 工程与科 学》 .2012,全 文. 何雯等.基 于联邦学习的企业数据共享探 讨. 《信息与电脑(理论版)》 .2020,(第08 期),全 文. 审查员 马旗超 (54)发明名称 隐私保护的多方数据协作分箱方法、 系统、 设备、 终端 (57)摘要 本发明属于信息安全技术领域， 公开了一种 隐私保护的多方数据协作分箱方法、 系统、 设备、 终端， 所述隐私保护的多 方数据协作分箱方法包 括： 系统加密参数生成； 分箱 变量预处理和加密； 分箱区间边界值协商； 隐私保护的多方数据分 箱； 所述隐私保护的多方数据协作分箱系统包 括： 密钥分发中心、 数据拥有 者和云服务器。 本发 明对加密后的密文进行比较大小计算， 实现在不 泄露明文数据的前提下对明文数据大小的快速 比较。 本发明能够在确保分箱操作正确性前提 下， 实现对敏感数据的隐私保护， 适用于分布式 多参与方协同数据分箱场景。 本发 明在隐私保护 的前提下， 云服务器能够对密文进行高效比较大 小计算， 实现快速数据分箱操作， 确保数据拥有 者数据的安全性。 权利要求书3页 说明书11页 附图5页 CN 114257412 B 2022.10.14 CN 114257412 B 1.一种隐私保护的多方数据协作分箱方法， 其特征在于， 所述隐私保护的多方数据协 作分箱方法包括以下步骤： 步骤一， 系统初始化， 密钥分发中心选择数据处理过程中数据空间大小， 结合加密参数 生成算法， 为加密系统生成公共参数； 同时生 成各数据拥有者的数据加密密钥， 以及云服务 器方的数据比较密钥； 步骤二， 加密分箱区间边界值协商， 各数据拥有者分别计算所拥有数据的最大值和最 小值， 并使用加密参数对本地的最大值和最小值进行加密计算， 然后将加密后的密文发送 给云服务器； 步骤三， 云服务器对收到的各参与方发送的最大值和最小值的密文， 使用加密数据比 较算法计算所有参与方数据最大值和最小值的密文， 所有参与方共同协商分箱区间长度， 对最大值到最小值的区间等距分割， 获得每 个区间的边界值； 步骤四， 云服务器密文数据分箱， 各参与方使用加密参数对拥有的所有数据进行加密 计算， 并将加密后的数据发送给云服务器； 云服务器通过加密算法比较收到的每个加密数 据与加密后的区间边界的大小关系， 依次进行分箱操作； 步骤二中， 所述加密分箱区间边界值协商， 包括： (1)参与方Pi拥有的数据表示为 本地计算其中最大值和最 小值分别表示 为 以及 然后对最大值和最小值进行加密计算： 其中， u1， u2为在 中选取的随机数， 之后将 和 发送给云服 务器； (2)针对每一个参与方数据的最大值 ， 云服务器通过密文比较算法 ， 计算 如果c＝1， 则 如果h(c)属于 数据集U， 则 反之h(c‑1)属于数据集U， 通过两两比较所 有参与方的最大值 和 得到所有参与方数据的最大值为cxmax， 同理计算所有 参与方数据的最小为cxmin； (3)所有参与方共同协商区间长度t， 并对最大值和最小值的对应明文区间(xmin， xmax) 等距分割， 获得每个区间的边界值(xmin， xmin+t， xmin+2t， ...， xmax)， 然后参与 方在本地对每 个区间边界进行加密计算： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114257412 B 2… 其中， u1， u2， ...， ul为在 中选取的随机数， 将加密后的每个区间边界值(cxmin， cxmin+t， cxmin+2t， ...， cxmax)发送给云服 务器。 2.如权利要求1所述的隐私保护的多方数据协作分箱方法， 其特征在于， 步骤一中， 所 述系统初始化， 包括： (1)密钥分发中心选择一个数据空间Zr＝{0， 1， ...， r ‑1}； 其中r是一个正整数， 假设数 据空间比较小， 因此r比较小； (2)密钥分发中心选择两个大素数p和q使得r|(p ‑1)， 并且gcd(r， q‑1)＝1， 计算 n＝pq， φ＝(p ‑1)(q‑1)； (3)密钥分发中心选择 满足yφ/r≠1 mod n， gcd(s， r)＝1并且gcd(s， φ/r) ＝1， 然后随机 选择一个哈希函数h( ·)； (4)密钥分发中心计算数据集 (5)密钥分发中心 ·公共参数(y， n， h(.)， U)， 将 分布式数据加密密钥s发送每个数据参 与方， 数据比较密钥φ发送给云服 务器方。 3.如权利要求1所述的隐私保护的多方数据协作分箱方法， 其特征在于， 步骤四中， 所 述云服务器密文数据分箱， 包括： (1)参与方Pi对拥有数据 依次执行计算 其中ul为在 中选取的随机数， 得到加密后的数据 并将加密CX(i)发送给云服 务器； (2)针对收到的每一个参与方的加密数据 云服务器通过密文比较算法， 计算 如果c＝1， 则 如果h(c)属于数 据集U， 则 反之h(c‑1)属于数据集U， 通过依次比较参与方的 加密数据 和加密后的每个区间边界值(cxmin， cxmin+t， cxmin+2t， ...， cxmax)的大小关系， 找到满足 的区间(cxmin+kt， cxmin+(k+1)t)， 进而完成参与 方的加密数据 的分箱操作， 将加密后的每个区间边界值(cxmin， cxmin+t， cxmin+2t， ...， cxmax)发送给云服 务器。 4.一种实施权利要求1～3任意一项所述的隐私保护的多方数据协作分箱方法的隐私 保护的多方 数据协作分箱系统， 其特 征在于， 所述隐私保护的多方 数据协作分箱系统包括： 密钥分发中心， 用于选择数据处理过程中数据空间大小， 结合加密参数生成算法， 为加权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114257412 B 3