基于国密的高效匿踪联邦学习方法、系统及相关设备与流程

本技术涉及隐私计算以及计算机，具体涉及一种基于国密的高效匿踪联邦学习方法、系统及相关设备。

背景技术：

1、目前，匿踪联邦学习技术主要用于两参与方在不泄露各自索引-数据（id，value）集合及索引交集的前提下，通过交互进行模型训练。此过程各方无法得到对方集合的信息，同时无法了解本地集合中哪些索引属于交集。现有的联合风控、联合建模技术均未对交集部分的原始索引信息进行保护，因此本技术在联合风控、联合建模等领域的增强隐私保护场景中有重要应用。但是，目前的匿踪联邦学习效率较为一般，因此，如何提升匿踪联邦学习效率的问题亟待解决。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种基于国密的高效匿踪联邦学习方法、系统及相关设备，可以提升匿踪联邦学习效率。

2、第一方面，本技术实施例提供一种基于国密的高效匿踪联邦学习方法，应用于两方计算系统，所述两方计算系统包括第一方和第二方，所述第一方对应第一本地数据集合，所述第二方对应第二本地数据集合；所述第一本地数据集合包括多个第一数据对，每一第一数据对包括第一数据和第二数据，所述第二数据集合包括多个第二数据对，每一第二数据对包括第三数据和第四数据，所述方法包括：

3、通过所述第一方随机生成国密算法的第一密钥，获取paillier同态加密的第一公私钥，所述第一公私钥包括第一公钥和第一私钥；

4、通过所述第二方随时生成所述国密算法的第二密钥，获取paillier同态加密的第二公私钥，所述第二公私钥包括第二公钥和第二私钥；

5、通过所述第一方利用所述第一密钥、所述第一公钥对所述第一本地数据集合进行加密，得到第一集合；

6、通过所述第二方利用所述第二密钥、所述第二公钥对所述第二本地数据集合进行加密，得到第二集合；

7、通过所述第一方对所述第一集合进行第一随机置换，得到参考第一集合，将所述参考第一集合发送给所述第二方；

8、通过所述第二方对所述参考第一集合进行第二随机置换，得到中间第一集合；

9、通过所述第二方选取n个随机数，并对所述中间第一集合的第一项计算其经过所述第二密钥加密后的第一密文，并将所述中间第一集合的第二项进行同态运算，得到目标第一集合；

10、通过所述第二方对所述第二集合进行第三随机置换且顺序打乱，得到参考第二集合，将所述参考第二集合和所述目标第一集合发送给所述第一方；

11、通过所述第一方将所述参考第二集合中的第一项经过所述第一密钥加密，得到第二密文以及目标第二集合；

12、通过所述第一方计算所述目标第一集合和所述目标第二集合中第一项的交集，并记录其在所述目标第一集合内的序号，得到第三集合，所述第三集合的大小为t；

13、通过所述第一方选取t个随机数，并将所述第三集合中的任一元素的第二项进行同态运算，得到第四集合；将所述第四集合发送给所述第二方；

14、通过所述第二方将所述第四集合中的每个元素选取对应的随机数，并利用第二项用所述第二私钥进行解密，得到第一结果集合；

15、通过所述第一方根据所述第四集合中的每个元素的顺序，将所述目标第一集合中对应值的第二项采用所述第一私钥进行解密，得到第二结果集合。

16、第二方面，本技术实施例提供了一种两方计算系统，所述两方计算系统包括第一方和第二方，所述第一方对应第一本地数据集合，所述第二方对应第二本地数据集合；所述第一本地数据集合包括多个第一数据对，每一第一数据对包括第一数据和第二数据，所述第二数据集合包括多个第二数据对，每一第二数据对包括第三数据和第四数据，所述方法包括：

17、所述第一方，用于随机生成国密算法的第一密钥，获取paillier同态加密的第一公私钥，所述第一公私钥包括第一公钥和第一私钥；

18、所述第二方，用于随时生成所述国密算法的第二密钥，获取paillier同态加密的第二公私钥，所述第二公私钥包括第二公钥和第二私钥；

19、所述第一方，用于利用所述第一密钥、所述第一公钥对所述第一本地数据集合进行加密，得到第一集合；

20、所述第二方，用于利用所述第二密钥、所述第二公钥对所述第二本地数据集合进行加密，得到第二集合；

21、所述第一方，用于对所述第一集合进行第一随机置换，得到参考第一集合，将所述参考第一集合发送给所述第二方；

22、所述第二方，用于对所述参考第一集合进行第二随机置换，得到中间第一集合；

23、所述第二方，用于选取n个随机数，并对所述中间第一集合的第一项计算其经过所述第二密钥加密后的第一密文，并将所述中间第一集合的第二项进行同态运算，得到目标第一集合；

24、所述第二方，用于对所述第二集合进行第三随机置换且顺序打乱，得到参考第二集合，将所述参考第二集合和所述目标第一集合发送给所述第一方；

25、所述第一方，用于将所述参考第二集合中的第一项经过所述第一密钥加密，得到第二密文以及目标第二集合；

26、所述第一方，用于计算所述目标第一集合和所述目标第二集合中第一项的交集，并记录其在所述目标第一集合内的序号，得到第三集合，所述第三集合的大小为t；

27、所述第一方，用于选取t个随机数，并将所述第三集合中的任一元素的第二项进行同态运算，得到第四集合；将所述第四集合发送给所述第二方；

28、所述第二方，用于将所述第四集合中的每个元素选取对应的随机数，并利用第二项用所述第二私钥进行解密，得到第一结果集合；

29、所述第一方，用于根据所述第四集合中的每个元素的顺序，将所述目标第一集合中对应值的第二项采用所述第一私钥进行解密，得到第二结果集合。

30、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本技术实施例第一方面中的步骤的指令。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本技术实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。

32、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本技术实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

33、实施本技术实施例，具备如下有益效果：

34、可以看出，本技术实施例中所描述的基于国密的高效匿踪联邦学习方法、系统及相关设备，应用于两方计算系统，两方计算系统包括第一方和第二方，第一方对应第一本地数据集合，第二方对应第二本地数据集合；第一本地数据集合包括多个第一数据对，每一第一数据对包括第一数据和第二数据，第二数据集合包括多个第二数据对，每一第二数据对包括第三数据和第四数据，通过第一方随机生成国密算法的第一密钥，获取paillier同态加密的第一公私钥，第一公私钥包括第一公钥和第一私钥，通过第二方随时生成国密算法的第二密钥，获取paillier同态加密的第二公私钥，第二公私钥包括第二公钥和第二私钥，通过第一方利用第一密钥、第一公钥对第一本地数据集合进行加密，得到第一集合，通过第二方利用第二密钥、第二公钥对第二本地数据集合进行加密，得到第二集合，通过第一方对第一集合进行第一随机置换，得到参考第一集合，将参考第一集合发送给第二方，通过第二方对参考第一集合进行第二随机置换，得到中间第一集合，通过第二方选取n个随机数，并对中间第一集合的第一项计算其经过第二密钥加密后的第一密文，并将中间第一集合的第二项进行同态运算，得到目标第一集合，通过第二方对第二集合进行第三随机置换且顺序打乱，得到参考第二集合，将参考第二集合和目标第一集合发送给第一方，通过第一方将参考第二集合中的第一项经过第一密钥加密，得到第二密文以及目标第二集合，通过第一方计算目标第一集合和目标第二集合中第一项的交集，并记录其在目标第一集合内的序号，得到第三集合，第三集合的大小为t，通过第一方选取t个随机数，并将第三集合中的任一元素的第二项进行同态运算，得到第四集合；将第四集合发送给第二方，通过第二方将第四集合中的每个元素选取对应的随机数，并利用第二项用第二私钥进行解密，得到第一结果集合，通过第一方根据第四集合中的每个元素的顺序，将目标第一集合中对应值的第二项采用第一私钥进行解密，得到第二结果集合，可以提升匿踪联邦学习效率。