一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法和系統(tǒng)與流程

一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法和系統(tǒng)與流程

1.本發(fā)明涉及多方安全計(jì)算領(lǐng)域，尤其涉及一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法和系統(tǒng)。


背景技術(shù)：

2.多方安全計(jì)算（multi-party computation，可以簡(jiǎn)稱為mpc），指多方共同計(jì)算出一個(gè)函數(shù)的結(jié)果，而不泄露這個(gè)函數(shù)各方的輸入數(shù)據(jù)，計(jì)算的結(jié)果公開(kāi)給其中的一方或多方。多方安全計(jì)算典型的應(yīng)用包括聯(lián)邦學(xué)習(xí)、隱私求交（private set intersection，psi）等。
3.聯(lián)邦學(xué)習(xí)指的是擁有數(shù)據(jù)的各個(gè)數(shù)據(jù)方，在不共享受保護(hù)的隱私數(shù)據(jù)且自有數(shù)據(jù)不傳遞到外部的前提下，通過(guò)加密的方式交換模型相關(guān)信息從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型。隱私求交可以理解為在基于隱私保護(hù)的前提下，確定多方之間的數(shù)據(jù)交集。
4.在基于多方安全計(jì)算的聯(lián)邦學(xué)習(xí)以及隱私求交等應(yīng)用場(chǎng)景中，存在需要將參與方的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行打亂的情況。如何在不泄露數(shù)據(jù)隱私的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打亂，成為目前亟待解決的問(wèn)題。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法和系統(tǒng)，可以在多方安全計(jì)算中，在不泄露數(shù)據(jù)隱私的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)打亂。
6.為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法，應(yīng)用于多方安全計(jì)算中的參與方，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片，所述第一數(shù)據(jù)向量的長(zhǎng)度為m，所述n個(gè)參與方包括參與方s0~s
n-1
，所述方法包括：所述n個(gè)參與方分別生成隨機(jī)排序向量，所述隨機(jī)排序向量的長(zhǎng)度為m；所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第二數(shù)據(jù)向量的分片，所述第二數(shù)據(jù)向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述n個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代打亂后的向量；所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入。
7.另一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種多方安全計(jì)算系統(tǒng)，所述多方安全計(jì)算系統(tǒng)用于進(jìn)行多方安全計(jì)算，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片，所述第一數(shù)據(jù)向量的長(zhǎng)度為m，所述n個(gè)參與方包括參與方s0~s
n-1
，其中，所述n個(gè)參與方，用于分別生成隨機(jī)排序向量，所述隨機(jī)排序向量的長(zhǎng)度為m；所述n個(gè)參與方，還用于基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第二數(shù)據(jù)向量的分片，所述第二數(shù)據(jù)向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述n個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代打亂后的向量；所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入。
8.再一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種用于基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂的裝置，包括有存儲(chǔ)器，以及一個(gè)以上程序，其中一個(gè)以上程序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，且經(jīng)配置以由一個(gè)以上處理器執(zhí)行所述一個(gè)以上程序，所述一個(gè)以上程序包含用于進(jìn)行如前述一個(gè)或多個(gè)所述的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法的指令。
9.又一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有指令，當(dāng)所述指令由裝置的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得裝置執(zhí)行如前述一個(gè)或多個(gè)所述的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法。
10.本發(fā)明實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法，n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方分別生成一個(gè)隨機(jī)排序向量，利用每個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量對(duì)第一數(shù)據(jù)向量依次進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，在n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成后，得到最終的打亂結(jié)果。在打亂過(guò)程中，每個(gè)參與方持有的是第一數(shù)據(jù)向量的分片，不會(huì)得到第一數(shù)據(jù)向量的明文；此外，由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，因此，在進(jìn)行n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方只能得到第一數(shù)據(jù)向量的隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片，不會(huì)得到第二數(shù)據(jù)向量的明文；再者，n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，且每一輪的打亂順序是某個(gè)參與方生成的隨機(jī)排序，n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方都無(wú)法得到打亂的具體順序，可以實(shí)現(xiàn)打亂的隨機(jī)性，保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
附圖說(shuō)明
11.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
12.圖1是本發(fā)明的一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法實(shí)施例的步驟流程圖；圖2是本發(fā)明的一種多方安全計(jì)算系統(tǒng)200實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明的一種用于基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂的裝置800的框圖；圖4是本發(fā)明的一些實(shí)施例中服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
13.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
14.本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤摇暗谝弧薄ⅰ暗诙钡人鶇^(qū)分的對(duì)象通常為一類，并不限定對(duì)象的個(gè)數(shù)，例如第一對(duì)象可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。此外，說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)“和/或”用于描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表
示可以存在三種關(guān)系，例如，a和/或b，可以表示：?jiǎn)为?dú)存在a，同時(shí)存在a和b，單獨(dú)存在b這三種情況。字符“/”一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”的關(guān)系。本發(fā)明實(shí)施例中術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”是指兩個(gè)或兩個(gè)以上，其它量詞與之類似。
15.參照?qǐng)D1，示出了本發(fā)明的一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法實(shí)施例的步驟流程圖，應(yīng)用于多方安全計(jì)算中的參與方，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片，所述第一數(shù)據(jù)向量的長(zhǎng)度為m，所述n個(gè)參與方包括參與方s0~s
n-1
，所述方法可以包括如下步驟：步驟101、所述n個(gè)參與方分別生成隨機(jī)排序向量，所述隨機(jī)排序向量的長(zhǎng)度為m；步驟102、所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第二數(shù)據(jù)向量的分片，所述第二數(shù)據(jù)向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述n個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代打亂后的向量；所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入。
16.本發(fā)明實(shí)施例提供的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法，可應(yīng)用于多方安全計(jì)算中需要將第一數(shù)據(jù)向量進(jìn)行隨機(jī)打亂的場(chǎng)景。所述第一數(shù)據(jù)向量和所述隨機(jī)排序向量是向量型數(shù)據(jù)。
17.本發(fā)明實(shí)施例的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法可應(yīng)用于基于秘密分享協(xié)議的多方安全計(jì)算場(chǎng)景。秘密分享(secret share)協(xié)議，是密碼學(xué)中由多個(gè)參與方進(jìn)行秘密分發(fā)、保存、計(jì)算、恢復(fù)的信息保護(hù)協(xié)議。各個(gè)參與方可以將一份數(shù)據(jù)分成多份，每份稱為一個(gè)分享（或分片）并分發(fā)給其他參與方，之后通過(guò)計(jì)算和通信，可以完成對(duì)這些數(shù)據(jù)正確的函數(shù)計(jì)算并且保障參與方數(shù)據(jù)的隱私。
18.示例性地，所述第一數(shù)據(jù)向量可以表示為x={x0,..,x
m-1
}，參與方sj的隨機(jī)排序向量可以表示為一個(gè)排列函數(shù)πj，如πj:{0,1,2,...,m-1}，或者π
j ({0,1,2,...,m-1})，j的取值為0~n-1。
19.在本發(fā)明實(shí)施例中，不經(jīng)意隨機(jī)打亂（oblivious random shuffle），是依次讓每個(gè)參與方提供一個(gè)隨機(jī)排序向量，如參與方sj的隨機(jī)排序向量為πj，并利用每個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量對(duì)第一數(shù)據(jù)向量依次進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，在n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成后，得到最終的排序結(jié)果。由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，因此，進(jìn)行n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方只能得到第一數(shù)據(jù)向量的隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片，各個(gè)參與方無(wú)法得到第一數(shù)據(jù)向量的明文數(shù)據(jù)，也無(wú)法得到第二數(shù)據(jù)向量的具體順序，可以保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
20.在本發(fā)明實(shí)施例中，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，n為大于1的整數(shù)。所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片。也即，所述n個(gè)參與方分別持有x的一個(gè)分片。進(jìn)一步地，由于x是向量型數(shù)據(jù)，x中包含了m個(gè)元素，如x0~x
m-1
，因此，所述n個(gè)參與方分別持有x的一個(gè)分片，也就是所述n個(gè)參與方分別持有x中每個(gè)元素的一個(gè)分片。例如，對(duì)于參與方s0，其持有第一數(shù)據(jù)向量x的一個(gè)分片，指的是參與方s0持有x0的一個(gè)分片，參與方s0持有x1的一個(gè)分片，以此類推，參與方s0持有x
m-1
的一個(gè)分片。同樣地，對(duì)于參與方s1，其持有第一數(shù)據(jù)向量x的一個(gè)分片，指的是參與方s1持有x0的一個(gè)分片，參與方s1持有x1的一個(gè)分片，以此類推，參與方s1持有x
m-1
的一個(gè)分片。只有同時(shí)獲取s0~s
n-1
這n個(gè)參與方分別持有的第一數(shù)據(jù)向量x
的分片，才可以恢復(fù)得到x={x0,..,x
m-1
}的明文。
21.本發(fā)明實(shí)施例對(duì)所述第一數(shù)據(jù)向量的來(lái)源不做限制。在本發(fā)明的一種可選實(shí)施例中，所述第一數(shù)據(jù)向量可以為所述n個(gè)參與方中任意一個(gè)參與方所擁有并秘密分享給所述n個(gè)參與方，或者，所述第一數(shù)據(jù)向量可以為所述n個(gè)參與方進(jìn)行多方安全計(jì)算產(chǎn)生的中間結(jié)果。
22.本發(fā)明實(shí)施例可以將n個(gè)參與方中任意一個(gè)或任意多個(gè)參與方擁有的向量型數(shù)據(jù)（第一數(shù)據(jù)向量）進(jìn)行隨機(jī)打亂，且在打亂過(guò)程中，不會(huì)恢復(fù)得到第一數(shù)據(jù)向量的明文，也無(wú)法得到打亂的具體順序。擁有該第一數(shù)據(jù)向量的參與方可以將該第一數(shù)據(jù)向量進(jìn)行秘密分享，使得n個(gè)參與方分別持有該第一數(shù)據(jù)向量的一個(gè)分片。
23.所述第一數(shù)據(jù)向量還可以為所述n個(gè)參與方進(jìn)行多方安全計(jì)算產(chǎn)生的中間結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例可以將n個(gè)參與方在多方安全計(jì)算中得到的中間結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)打亂，且在打亂過(guò)程中，不會(huì)恢復(fù)得到該中間結(jié)果的明文，也無(wú)法得到打亂的具體順序。擁有該中間結(jié)果的參與方可以將該中間結(jié)果進(jìn)行秘密分享，使得n個(gè)參與方分別持有該向中間結(jié)果的一個(gè)分片。該中間結(jié)果為向量型數(shù)據(jù)。
24.本發(fā)明實(shí)施例對(duì)所述多方安全計(jì)算的類型不做限制。例如，所述多方安全計(jì)算可以包括基于秘密分享的聯(lián)邦學(xué)習(xí)或者隱私集合求交等。
25.在多方秘密分享協(xié)議中，每個(gè)參與方可以擁有一個(gè)計(jì)算引擎，可以視為黑盒。每個(gè)參與方將擁有的分片輸入到各自的計(jì)算引擎中，多個(gè)參與方的計(jì)算引擎進(jìn)行多方安全計(jì)算，多個(gè)參與方的計(jì)算引擎在進(jìn)行多方安全計(jì)算的過(guò)程中會(huì)進(jìn)行通信和計(jì)算，最后每個(gè)參與方的計(jì)算引擎將計(jì)算結(jié)果的分片輸出至對(duì)應(yīng)的參與方。
26.在本發(fā)明實(shí)施例中，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，如記為參與方s0~s
n-1
，所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片，所述第一數(shù)據(jù)向量的長(zhǎng)度為m。其中，n為大于1的整數(shù)。
27.首先，所述n個(gè)參與方分別在本地生成各自的隨機(jī)排序向量。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)生成隨機(jī)排序向量的方法不做限制。例如，可以使用明文的shuffle算法（例如knuth shuffle）生成隨機(jī)排序向量。
28.所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，在所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入。
29.例如，通過(guò)第一輪的打亂操作，將第一數(shù)據(jù)向量按照參與方s0的隨機(jī)排序向量進(jìn)行打亂，得到第一輪打亂的結(jié)果。將第一輪打亂的結(jié)果作為第二輪的輸入，執(zhí)行第二輪的打亂操作。通過(guò)第二輪的打亂操作，將第一輪打亂的結(jié)果按照參與方s1的隨機(jī)排序向量進(jìn)行打亂，得到第二輪打亂的結(jié)果。以此類推，直到n輪迭代的打亂操作完成。
30.在本發(fā)明的一種可選實(shí)施例中，所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，可以包括：步驟s11、所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片以及參與方s0持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行第一輪的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第一個(gè)中間向量的分片，所述第一個(gè)中間向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述參與方s0的隨機(jī)排序向量打亂后的向量；
步驟s11、所述n個(gè)參與方基于各自持有的第k-1個(gè)中間向量的分片以及參與方s
k-1
持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行第k輪的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第k個(gè)中間向量的分片，所述第k個(gè)中間向量為所述第k-1個(gè)中間向量按照所述參與方s
k-1
的隨機(jī)排序向量打亂后的向量；其中，k的取值為2~n。
31.在本發(fā)明實(shí)施例中，將第一輪打亂操作得到的結(jié)果稱為第一個(gè)中間向量。需要說(shuō)明的是，在第一輪打亂操作執(zhí)行完成時(shí)，每個(gè)參與方得到的是第一個(gè)中間向量的一個(gè)分片。同理，將第二輪打亂操作得到的結(jié)果稱為第二個(gè)中間向量，每個(gè)參與方得到的是第二個(gè)中間向量的一個(gè)分片。以此類推，將第n輪打亂操作得到的結(jié)果稱為第n個(gè)中間向量，每個(gè)參與方得到的是第n個(gè)中間向量的一個(gè)分片。第n個(gè)中間向量即為所述第二數(shù)據(jù)向量，也即，第n個(gè)中間向量即為對(duì)所述第一數(shù)據(jù)向量進(jìn)行基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂得到的結(jié)果。
32.在本發(fā)明實(shí)施例中，每一輪打亂操作可以看作是一個(gè)黑盒操作。該黑盒操作的輸入包括n個(gè)參與方輸入各自計(jì)算引擎的數(shù)據(jù)，該黑盒操作的輸出是n個(gè)參與方的計(jì)算引擎的輸出。
33.例如，對(duì)于第一輪打亂操作，第一輪打亂操作的輸入包括n個(gè)參與方各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片以及參與方s0持有的隨機(jī)排序向量。n個(gè)參與方的計(jì)算引擎利用自己持有的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，協(xié)同計(jì)算得到各自輸出的結(jié)果。每個(gè)參與方的計(jì)算引擎輸出的是第一個(gè)中間向量的一個(gè)分片，第一個(gè)中間向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述參與方s0的隨機(jī)排序向量打亂后的向量。在第一輪打亂操作的過(guò)程中，任意一個(gè)參與方都無(wú)法獲得第一個(gè)中間向量的明文。n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方只能得到第一個(gè)中間向量的一個(gè)分片。
34.對(duì)于第二輪打亂操作，第二輪打亂操作的輸入包括n個(gè)參與方各自持有的第一個(gè)中間向量的分片以及參與方s1持有的隨機(jī)排序向量。n個(gè)參與方的計(jì)算引擎利用自己持有的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，協(xié)同計(jì)算得到各自輸出的結(jié)果。每個(gè)參與方的計(jì)算引擎輸出的是第二個(gè)中間向量的一個(gè)分片，第二個(gè)中間向量為所述第一個(gè)中間向量按照所述參與方s1的隨機(jī)排序向量打亂后的向量。在第二輪打亂操作的過(guò)程中，任意一個(gè)參與方都無(wú)法獲得第二個(gè)中間向量的明文。n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方只能得到第二個(gè)中間向量的一個(gè)分片。
35.對(duì)于第三輪打亂操作，第三輪打亂操作的輸入包括n個(gè)參與方各自持有的第二個(gè)中間向量的分片以及參與方s2持有的隨機(jī)排序向量。n個(gè)參與方的計(jì)算引擎利用自己持有的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，協(xié)同計(jì)算得到各自輸出的結(jié)果。每個(gè)參與方的計(jì)算引擎輸出的是第三個(gè)中間向量的一個(gè)分片，第三個(gè)中間向量為所述第二個(gè)中間向量按照所述參與方s2的隨機(jī)排序向量打亂后的向量。在第三輪打亂操作的過(guò)程中，任意一個(gè)參與方都無(wú)法獲得第三個(gè)中間向量的明文。n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方只能得到第三個(gè)中間向量的一個(gè)分片。
36.以此類推，直到第n輪打亂操作執(zhí)行完成，所述n個(gè)參與方得到第n個(gè)中間向量的分片，也即，所述n個(gè)參與方得到第二數(shù)據(jù)向量的分片。
37.在本發(fā)明的一種可選實(shí)施例中，所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片以及參與方s0持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行第一輪的打亂操作，可以包括：步驟s21、所述參與方s0生成第一矩陣和第二矩陣；所述第一矩陣為(p0,p1,...,p
m-1
)
t
，其中，pi=(i,i,...,i)，i的取值為0~m-1；所述第二矩陣為(ind,ind,...,ind)
t
，其中，ind為所述參與方s0持有的隨機(jī)排序向量；所述第一矩陣和所述第二矩陣為m
×
m的矩陣；
步驟s22、所述參與方s0在本地對(duì)所述第一矩陣和所述第二矩陣進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣；步驟s23、所述參與方s0將所述第一比較結(jié)果矩陣進(jìn)行秘密分享，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一比較結(jié)果矩陣的分片；步驟s24、所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一個(gè)中間向量的分片。
38.在本發(fā)明實(shí)施例中，每一輪的打亂操作，是n個(gè)參與方依次按照其中一個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量執(zhí)行基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法的過(guò)程。
39.以第一輪打亂操作為例，參與方s0可以在本地生成第一矩陣和第二矩陣。所述第一矩陣為(p0,p1,...,p
m-1
)
t
，其中，pi=(i,i,...,i)，i的取值為0~m-1。
40.在本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)參與方sj生成隨機(jī)排序向量πj({0,1,2,...,m-1})，并將πj({0,1,2,...,m-1})記為ind，將第二矩陣記為(ind,ind,...,ind)
t
。在第一輪打亂操作中，參與方s0在本地生成第二矩陣，該第二矩陣中的ind為所述參與方s0持有的隨機(jī)排序向量。在第二輪打亂操作中，參與方s1在本地生成第一矩陣和第二矩陣。參與方s1生成的第一矩陣與參與方s0生成的第一矩陣相同，參與方s1生成的第二矩陣中的ind為參與方s1持有的隨機(jī)排序向量。在第三輪打亂操作中，參與方s2在本地生成第一矩陣和第二矩陣，以此類推。所述第一矩陣和第二矩陣為m
×
m的矩陣。
41.示例一，假設(shè)n=3，m=4。示例性地，將第一數(shù)據(jù)向量記為x，假設(shè)x=(x0,x1,x2,x3)；將參與方sj的隨機(jī)排序向量記為πj，j的取值為0~n-1。經(jīng)過(guò)秘密分享，第一數(shù)據(jù)向量(x0,x1,x2,x3)被分為三個(gè)分片，三個(gè)參與方各持有一個(gè)分片。
42.在示例一中，將3個(gè)參與方記為s0、s1和s2，參與方s0在本地生成第一矩陣，如將第一矩陣記為p_matrix，則p_matrix=(p0,p1,p2,p3)
t
。其中，p0=(0,0,0,0)，p1=(1,1,1,1)，p2=(2,2,2,2)，p3=(3,3,3,3)。假設(shè)將參與方s0生成的第一矩陣記為p_matrix_0，則：第一矩陣p_matrix_0為m
×
m的矩陣，第一矩陣p_matrix_0中的元素值可以為明文。
43.參與方s0在本地生成第二矩陣，如將第二矩陣記為ind_matrix，則ind_matrix=(ind,ind,...,ind)
t
。假設(shè)s0生成的隨機(jī)排序向量為π0=(3,2,1,0)，則ind=(3,2,1,0)。將參與方s0生成的第二矩陣記為ind_matrix_0，則：第二矩陣ind_matrix_0為m
×
m的矩陣，第二矩陣ind_matrix_0中的元素值可以為明文。
44.參與方s0在本地對(duì)其生成的所述第一矩陣p_matrix_0和所述第二矩陣ind_
matrix_0進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣。如將參與方s0得到的第一比較結(jié)果矩陣記為cmp_matrix_0，則：參與方s0在本地對(duì)第一矩陣p_matrix_0和第二矩陣ind_matrix_0中每個(gè)對(duì)應(yīng)位置的元素進(jìn)行比較，若相同位置的兩個(gè)元素相等，則將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0中該位置的元素值記為1，否則記為0。
45.第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0為m
×
m的矩陣，第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0中的元素值可以為明文。
46.參與方s0將其計(jì)算得到的第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0進(jìn)行秘密分享，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0的分片；所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量x的分片和第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一個(gè)中間向量的分片。
47.在示例一中，參與方s0將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0進(jìn)行秘密分享，參與方s1和s2會(huì)收到第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0的分片但不知道第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_0的明文。參與方s0、s1和s2三方執(zhí)行秘密分享的矩陣乘法操作，分別得到第一個(gè)中間向量的分片。
48.如將第一個(gè)中間向量記為res0，則res0=(x3,x2,x1,x0)。參與方s0、s1和s2三方分別持有res0的一個(gè)分片。
49.在本發(fā)明實(shí)施例中，所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，該乘法操作可以看作是一個(gè)黑盒操作。該黑盒操作的輸入包括n個(gè)參與方輸入各自計(jì)算引擎的數(shù)據(jù)，該黑盒操作的輸出是n個(gè)參與方的計(jì)算引擎的輸出。該乘法操作的輸入包括n個(gè)參與方輸入的各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片，以及n個(gè)參與方輸入的各自持有的第一比較結(jié)果矩陣的分片。n個(gè)參與方的計(jì)算引擎利用自己持有的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，協(xié)同計(jì)算得到各自輸出的結(jié)果。每個(gè)參與方的計(jì)算引擎輸出的是第一個(gè)中間向量的一個(gè)分片，所述第一個(gè)中間向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照參與方s0的隨機(jī)排序向量打亂后的向量。在該乘法操作過(guò)程中任意一個(gè)參與方都無(wú)法獲得第一個(gè)中間向量的明文。n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方只能得到第一個(gè)中間向量的一個(gè)分片。
50.在具體實(shí)施中，n個(gè)參與方基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，該乘法操作可以通過(guò)調(diào)用秘密分享的矩陣乘法算子來(lái)實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)直接調(diào)用乘法算子來(lái)實(shí)現(xiàn)。示例性地，調(diào)用秘密分享的矩陣乘法算子的方式，可以通過(guò)ot（oblivious transfer，不經(jīng)意傳輸）或全同態(tài)生成矩陣beaver三元組實(shí)現(xiàn)。直接調(diào)用乘法算子的方式，可以通過(guò)將矩陣乘法轉(zhuǎn)換為m
×k×
n次乘法和k次加法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)秘密分享的矩陣乘法算子的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不作限制，將其作為黑盒算子進(jìn)行調(diào)用，已有的以及未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)的能實(shí)現(xiàn)前述矩陣乘法功能的算法均可為本發(fā)明實(shí)施例使用。
51.接下來(lái)執(zhí)行第二輪的打亂操作。需要說(shuō)明的是，第k輪的打亂操作與第一輪的打亂
操作步驟相同，區(qū)別在于輸入數(shù)據(jù)有所不同。例如，第一輪的打亂操作的輸入數(shù)據(jù)為n個(gè)參與方各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片，第二輪的打亂操作的輸入數(shù)據(jù)為n個(gè)參與方各自持有的第一個(gè)中間向量的分片。此外，在第k輪的打亂操作中，由參與方s
k-1
生成m
×
m的第一矩陣和第二矩陣，并在本地對(duì)其生成的第一矩陣和第二矩陣進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣，以及將該第一比較結(jié)果矩陣進(jìn)行秘密分享。
52.在第二輪的打亂操作中，參與方s1在本地生成第一矩陣，假設(shè)記為p_matrix_1，則p_matrix_1= (p0,p1,p2,p3)
t
。其中，p0=(0,0,0,0)，p1= (1,1,1,1)，p2=(2,2,2,2)，p3=(3,3,3,3)。也即：參與方s1在本地生成第二矩陣，假設(shè)記為ind_matrix_1，則ind_matrix_1=(ind,ind,...,ind)
t
。假設(shè)s1生成的隨機(jī)排序向量為π1=(2,1,0,3)，則ind=(2,1,0,3)。也即：參與方s1在本地對(duì)其生成的所述第一矩陣p_matrix_1和所述第二矩陣ind_matrix_1進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1，則：參與方s1在本地對(duì)第一矩陣p_matrix_1和第二矩陣ind_matrix_1中每個(gè)對(duì)應(yīng)位置的元素進(jìn)行比較，若相同位置的兩個(gè)元素相等，則將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1中該位置的元素值記為1，否則記為0。
53.參與方s1將其計(jì)算得到的第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1進(jìn)行秘密分享，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1的分片；所述n個(gè)參與方基于各自持有的第一個(gè)中間向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，使得所述n個(gè)參與方得到所述第二個(gè)中間向量的分片。
54.在示例一中，參與方s1將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1進(jìn)行秘密分享，參與方s0和s2會(huì)收到第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1的分片但不知道第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_1的明文。參與方s0、s1和s2三方執(zhí)行秘密分享的矩陣乘法操作，分別得到第二個(gè)中間向量的分片。
55.如將第二個(gè)中間向量記為res1，則res1=(x1,x2,x3,x0)。參與方s0、s1和s2三方分別持有res1的一個(gè)分片。
56.接下來(lái)執(zhí)行第三輪的打亂操作。
57.參與方s2在本地生成第一矩陣，如記為p_matrix_2，則p_matrix_2=(p0,p1,p2,p3)
t
。
其中，p0=(0,0,0,0)，p1= (1,1,1,1)，p2=(2,2,2,2)，p3=(3,3,3,3)。也即：參與方s2在本地生成第二矩陣，如記為ind_matrix_2，則ind_matrix_2=(ind,ind,...,ind)
t
。假設(shè)s2生成的隨機(jī)排序向量為π2=(1,3,2,0)，則ind=(1,3,2,0)。也即：參與方s2在本地對(duì)其生成的所述第一矩陣p_matrix_2和所述第二矩陣ind_matrix_2進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2，則：參與方s2在本地對(duì)第一矩陣p_matrix_2和第二矩陣ind_matrix_2中每個(gè)對(duì)應(yīng)位置的元素進(jìn)行比較，若相同位置的兩個(gè)元素相等，則將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2中該位置的元素值記為1，否則記為0。
58.參與方s2將其計(jì)算得到的第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2進(jìn)行秘密分享，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2的分片；所述n個(gè)參與方基于各自持有的第二個(gè)中間向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，使得所述n個(gè)參與方得到所述第三個(gè)中間向量的分片。
59.在示例一中，參與方s2將第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2進(jìn)行秘密分享，參與方s0和s1會(huì)收到第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2的分片但不知道第一比較結(jié)果矩陣cmp_matrix_2的明文。參與方s0、s1和s2三方執(zhí)行秘密分享的矩陣乘法操作，分別得到第三個(gè)中間向量的分片。
60.如將第三個(gè)中間向量記為res2，則res2=(x2,x0,x3,x1)。參與方s0、s1和s2三方分別持有res2的一個(gè)分片。
61.此時(shí)，n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成，參與方s0、s1和s2三方分別持有第二數(shù)據(jù)向量（res2）的一個(gè)分片。
62.在示例一中，第一數(shù)據(jù)向量x=(x0,x1,x2,x3)，第二數(shù)據(jù)向量res2=(x2,x0,x3,x1)。所述第二數(shù)據(jù)向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述n個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代打亂后的向量。由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，每個(gè)參與方生成的隨機(jī)排序向量?jī)H作為其中一輪的打亂順序，在n次迭代打亂后，任意一個(gè)參與方都無(wú)法得到具體的打亂順序，可以保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
63.在本發(fā)明的一種可選實(shí)施例中，所述n個(gè)參與方還持有第三數(shù)據(jù)向量的分片，所述方法還可以包括：
步驟s31、將所述第二數(shù)據(jù)向量作為目標(biāo)排序向量；步驟s32、所述n個(gè)參與方基于各自持有的目標(biāo)排序向量的分片和各自持有的第三數(shù)據(jù)向量的分片，執(zhí)行基于秘密分享的不經(jīng)意打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第四數(shù)據(jù)向量的分片，所述第四數(shù)據(jù)向量為所述第三數(shù)據(jù)向量按照所述目標(biāo)排序向量打亂后的向量。
64.在執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法后，可以將第一數(shù)據(jù)向量進(jìn)行隨機(jī)打亂，每個(gè)參與方可以得到隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片。進(jìn)一步地，還可以將第二數(shù)據(jù)向量作為目標(biāo)排序向量，對(duì)第三數(shù)據(jù)向量進(jìn)行基于秘密分享的不經(jīng)意打亂。在該不經(jīng)意打亂的過(guò)程中，打亂的具體順序不是由某個(gè)參與方提供的，而是通過(guò)秘密分享的方式進(jìn)行多次迭代計(jì)算得到的，可以實(shí)現(xiàn)不經(jīng)意打亂的隨機(jī)性，保證任意一個(gè)參與方都無(wú)法得知打亂的具體順序，可以進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
65.綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法，n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方分別生成一個(gè)隨機(jī)排序向量，利用每個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量對(duì)第一數(shù)據(jù)向量依次進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，在n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成后，得到最終的打亂結(jié)果。在打亂過(guò)程中，每個(gè)參與方持有的是第一數(shù)據(jù)向量的分片，不會(huì)得到第一數(shù)據(jù)向量的明文；此外，由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，因此，在進(jìn)行n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方只能得到第一數(shù)據(jù)向量的隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片，不會(huì)得到第二數(shù)據(jù)向量的明文；再者，n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，且每一輪的打亂順序是某個(gè)參與方生成的隨機(jī)排序，n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方都無(wú)法得到打亂的具體順序，可以實(shí)現(xiàn)打亂的隨機(jī)性，保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
66.需要說(shuō)明的是，對(duì)于方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明實(shí)施例并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明實(shí)施例，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書(shū)中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作并不一定是本發(fā)明實(shí)施例所必須的。
67.參照?qǐng)D2，示出了本發(fā)明的一種多方安全計(jì)算系統(tǒng)200實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，所述多方安全計(jì)算系統(tǒng)用于進(jìn)行多方安全計(jì)算，所述多方安全計(jì)算包括n個(gè)參與方，所述n個(gè)參與方持有第一數(shù)據(jù)向量的分片，所述第一數(shù)據(jù)向量的長(zhǎng)度為m，所述n個(gè)參與方包括參與方s0~s
n-1
，其中，所述n個(gè)參與方，用于分別生成隨機(jī)排序向量，所述隨機(jī)排序向量的長(zhǎng)度為m；所述n個(gè)參與方，還用于基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和各自持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第二數(shù)據(jù)向量的分片，所述第二數(shù)據(jù)向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述n個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量進(jìn)行n輪迭代打亂后的向量；所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入。
68.可選地，所述n個(gè)參與方，具體用于基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片以及參與方s0持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行第一輪的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第一個(gè)中間向量的分片，所述第一個(gè)中間向量為所述第一數(shù)據(jù)向量按照所述參與方s0的隨機(jī)排序向量打
亂后的向量；基于各自持有的第k-1個(gè)中間向量的分片以及參與方s
k-1
持有的隨機(jī)排序向量進(jìn)行第k輪的打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第k個(gè)中間向量的分片，所述第k個(gè)中間向量為所述第k-1個(gè)中間向量按照所述參與方s
k-1
的隨機(jī)排序向量打亂后的向量；其中，k的取值為2~n。
69.可選地，所述參與方s0，具體用于生成第一矩陣和第二矩陣；所述第一矩陣為(p0,p1,...,p
m-1
)
t
，其中，pi=(i,i,...,i)，i的取值為0~m-1；所述第二矩陣為(ind,ind,...,ind)
t
，其中，ind為所述參與方s0持有的隨機(jī)排序向量；所述第一矩陣和所述第二矩陣為m
×
m的矩陣；在本地對(duì)所述第一矩陣和所述第二矩陣進(jìn)行明文比較操作，得到第一比較結(jié)果矩陣；以及將所述第一比較結(jié)果矩陣進(jìn)行秘密分享，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一比較結(jié)果矩陣的分片；所述n個(gè)參與方，具體用于基于各自持有的第一數(shù)據(jù)向量的分片和第一比較結(jié)果矩陣的分片進(jìn)行秘密分享的乘法操作，使得所述n個(gè)參與方得到所述第一個(gè)中間向量的分片。
70.可選地，所述n個(gè)參與方持有第三數(shù)據(jù)向量的分片，并將所述第二數(shù)據(jù)向量作為目標(biāo)排序向量；所述n個(gè)參與方，還用于基于各自持有的目標(biāo)排序向量的分片和各自持有的第三數(shù)據(jù)向量的分片，執(zhí)行基于秘密分享的不經(jīng)意打亂操作，使得所述n個(gè)參與方得到第四數(shù)據(jù)向量的分片，所述第四數(shù)據(jù)向量為所述第三數(shù)據(jù)向量按照所述目標(biāo)排序向量打亂后的向量。
71.可選地，所述第一數(shù)據(jù)向量為所述n個(gè)參與方中任意一個(gè)參與方所擁有并秘密分享給所述n個(gè)參與方，或者，所述第一數(shù)據(jù)向量為所述n個(gè)參與方進(jìn)行多方安全計(jì)算產(chǎn)生的中間結(jié)果。
72.在本發(fā)明實(shí)施例中，不經(jīng)意隨機(jī)打亂（oblivious random shuffle），是依次讓每個(gè)參與方提供一個(gè)隨機(jī)排序向量，并利用每個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量對(duì)第一數(shù)據(jù)向量依次進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，在n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成后，得到最終的打亂結(jié)果。由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，因此，進(jìn)行n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方只能得到第一數(shù)據(jù)向量的隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片，各個(gè)參與方無(wú)法得到第一數(shù)據(jù)向量的明文數(shù)據(jù)，也無(wú)法得到第二數(shù)據(jù)向量的具體順序，可以保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
73.綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多方安全計(jì)算系統(tǒng)，可用于實(shí)現(xiàn)基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法。所述多方安全計(jì)算系統(tǒng)包括n個(gè)參與方，n個(gè)參與方中的每個(gè)參與方分別生成一個(gè)隨機(jī)排序向量，利用每個(gè)參與方的隨機(jī)排序向量對(duì)第一數(shù)據(jù)向量依次進(jìn)行n輪迭代的打亂操作，所述n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，在n輪迭代的打亂操作執(zhí)行完成后，得到最終的打亂結(jié)果。在打亂過(guò)程中，每個(gè)參與方持有的是第一數(shù)據(jù)向量的分片，不會(huì)得到第一數(shù)據(jù)向量的明文；此外，由于每個(gè)參與方生成的是隨機(jī)排序向量，且互相之間沒(méi)有透露自己的隨機(jī)排序向量，因此，在進(jìn)行n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方只能得到第一數(shù)據(jù)向量的隨機(jī)打亂結(jié)果（第二數(shù)據(jù)向量）的一個(gè)分片，不會(huì)得到第二數(shù)據(jù)向量的明文；再者，n輪迭代的打亂操作中，前一輪的輸出結(jié)果作為后一輪的輸入，
且每一輪的打亂順序是某個(gè)參與方生成的隨機(jī)排序，n輪迭代的打亂操作后，每個(gè)參與方都無(wú)法得到打亂的具體順序，可以實(shí)現(xiàn)打亂的隨機(jī)性，保證數(shù)據(jù)的隱私安全。
74.對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
75.本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。
76.關(guān)于上述實(shí)施例中的系統(tǒng)，其中各個(gè)模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)該方法的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處將不做詳細(xì)闡述說(shuō)明。
77.本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂的裝置，包括有存儲(chǔ)器，以及一個(gè)以上的程序，其中一個(gè)以上程序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，且經(jīng)配置以由一個(gè)以上處理器執(zhí)行所述一個(gè)以上程序包含用于進(jìn)行上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中所述的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法的指令。
78.圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂的裝置800的框圖。例如，裝置800可以是移動(dòng)電話，計(jì)算機(jī)，數(shù)字廣播終端，消息收發(fā)設(shè)備，游戲控制臺(tái)，平板設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備，健身設(shè)備，個(gè)人數(shù)字助理等。
79.參照?qǐng)D3，裝置800可以包括以下一個(gè)或多個(gè)組件：處理組件802，存儲(chǔ)器804，電源組件806，多媒體組件808，音頻組件810，輸入/輸出（i/ o）的接口812，傳感器組件814，以及通信組件816。
80.處理組件802通常控制裝置800的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數(shù)據(jù)通信，相機(jī)操作和記錄操作相關(guān)聯(lián)的操作。處理元件802可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器820來(lái)執(zhí)行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外，處理組件802可以包括一個(gè)或多個(gè)模塊，便于處理組件802和其他組件之間的交互。例如，處理組件802可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件808和處理組件802之間的交互。
81.存儲(chǔ)器804被配置為存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)以支持在設(shè)備800的操作。這些數(shù)據(jù)的示例包括用于在裝置800上操作的任何應(yīng)用程序或方法的指令，聯(lián)系人數(shù)據(jù)，電話簿數(shù)據(jù)，消息，圖片，視頻等。存儲(chǔ)器804可以由任何類型的易失性或非易失性存儲(chǔ)設(shè)備或者它們的組合實(shí)現(xiàn)，如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（sram），電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eeprom），可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eprom），可編程只讀存儲(chǔ)器（prom），只讀存儲(chǔ)器（rom），磁存儲(chǔ)器，快閃存儲(chǔ)器，磁盤或光盤。
82.電源組件806為裝置800的各種組件提供電力。電源組件806可以包括電源管理系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)電源，及其他與為裝置800生成、管理和分配電力相關(guān)聯(lián)的組件。
83.多媒體組件808包括在所述裝置800和用戶之間的提供一個(gè)輸出接口的屏幕。在一些實(shí)施例中，屏幕可以包括液晶顯示器（lcd）和觸摸面板（tp）。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實(shí)現(xiàn)為觸摸屏，以接收來(lái)自用戶的輸入信號(hào)。觸摸面板包括一個(gè)或多個(gè)觸摸傳感器以感測(cè)觸摸、滑動(dòng)和觸摸面板上的手勢(shì)。所述觸摸傳感器可以不僅感測(cè)觸摸或滑動(dòng)動(dòng)作的邊界，而且還檢測(cè)與所述觸摸或滑動(dòng)操作相關(guān)的持續(xù)時(shí)間和壓力。在一些實(shí)施例中，多媒體組件808包括一個(gè)前置攝像頭和/或后置攝像頭。當(dāng)設(shè)備800處于操作模式，如拍攝模式或視頻模式時(shí)，前置攝像頭和/或后置攝像頭可以接收外部的多媒體數(shù)據(jù)。每個(gè)前置攝像頭和后置攝像頭可以是一個(gè)固定的光學(xué)透鏡系統(tǒng)或具有焦距和光學(xué)變焦能力。
84.音頻組件810被配置為輸出和/或輸入音頻信號(hào)。例如，音頻組件810包括一個(gè)麥克風(fēng)（mic），當(dāng)裝置800處于操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語(yǔ)音信息處理模式時(shí)，麥克風(fēng)被配置為接收外部音頻信號(hào)。所接收的音頻信號(hào)可以被進(jìn)一步存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器804或經(jīng)由通信組件816發(fā)送。在一些實(shí)施例中，音頻組件810還包括一個(gè)揚(yáng)聲器，用于輸出音頻信號(hào)。
85.i/ o接口812為處理組件802和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點(diǎn)擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限于：主頁(yè)按鈕、音量按鈕、啟動(dòng)按鈕和鎖定按鈕。
86.傳感器組件814包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于為裝置800提供各個(gè)方面的狀態(tài)評(píng)估。例如，傳感器組件814可以檢測(cè)到設(shè)備800的打開(kāi)/關(guān)閉狀態(tài)，組件的相對(duì)定位，例如所述組件為裝置800的顯示器和小鍵盤，傳感器組件814還可以搜索裝置800或裝置800一個(gè)組件的位置改變，用戶與裝置800接觸的存在或不存在，裝置800方位或加速/減速和裝置800的溫度變化。傳感器組件814可以包括接近傳感器，被配置用來(lái)在沒(méi)有任何的物理接觸時(shí)檢測(cè)附近物體的存在。傳感器組件814還可以包括光傳感器，如cmos或ccd圖像傳感器，用于在成像應(yīng)用中使用。在一些實(shí)施例中，該傳感器組件814還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。
87.通信組件816被配置為便于裝置800和其他設(shè)備之間有線或無(wú)線方式的通信。裝置800可以接入基于通信標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，如wifi，2g或3g，或它們的組合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，通信組件816經(jīng)由廣播信道接收來(lái)自外部廣播管理系統(tǒng)的廣播信號(hào)或廣播相關(guān)信息。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述通信組件816還包括近場(chǎng)通信（nfc）模塊，以促進(jìn)短程通信。例如，在nfc模塊可基于射頻信息處理（rfid）技術(shù)，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（irda）技術(shù)，超寬帶（uwb）技術(shù)，藍(lán)牙（bt）技術(shù)和其他技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
88.在示例性實(shí)施例中，裝置800可以被一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用專用集成電路（asic）、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備（dspd）、可編程邏輯器件（pld）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實(shí)現(xiàn)，用于執(zhí)行上述方法。
89.在示例性實(shí)施例中，還提供了一種包括指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，例如包括指令的存儲(chǔ)器804，上述指令可由裝置800的處理器820執(zhí)行以完成上述方法。例如，所述非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是rom、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、cd-rom、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等。
90.圖4是本發(fā)明的一些實(shí)施例中服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。該服務(wù)器1900可因配置或性能不同而產(chǎn)生比較大的差異，可以包括一個(gè)或一個(gè)以上中央處理器（central processing units，cpu）1922（例如，一個(gè)或一個(gè)以上處理器）和存儲(chǔ)器1932，一個(gè)或一個(gè)以上存儲(chǔ)應(yīng)用程序1942或數(shù)據(jù)1944的存儲(chǔ)介質(zhì)1930（例如一個(gè)或一個(gè)以上海量存儲(chǔ)設(shè)備）。其中，存儲(chǔ)器1932和存儲(chǔ)介質(zhì)1930可以是短暫存儲(chǔ)或持久存儲(chǔ)。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)1930的程序可以包括一個(gè)或一個(gè)以上模塊（圖示沒(méi)標(biāo)出），每個(gè)模塊可以包括對(duì)服務(wù)器中的一系列指令操作。更進(jìn)一步地，中央處理器1922可以設(shè)置為與存儲(chǔ)介質(zhì)1930通信，在服務(wù)器1900上執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)1930中的一系列指令操作。
91.服務(wù)器1900還可以包括一個(gè)或一個(gè)以上電源1926，一個(gè)或一個(gè)以上有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口1950，一個(gè)或一個(gè)以上輸入輸出接口1958，一個(gè)或一個(gè)以上鍵盤1956，和/或，一個(gè)或一個(gè)以上操作系統(tǒng)1941，例如windows servertm，mac os xtm，unixtm, linuxtm，
freebsdtm等等。
92.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由裝置（服務(wù)器或者終端）的處理器執(zhí)行時(shí)，使得裝置能夠執(zhí)行圖1所示的基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法。
93.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由裝置（服務(wù)器或者終端）的處理器執(zhí)行時(shí)，使得裝置能夠執(zhí)行前文圖1所對(duì)應(yīng)實(shí)施例中基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法的描述，因此，這里將不再進(jìn)行贅述。另外，對(duì)采用相同方法的有益效果描述，也不再進(jìn)行贅述。對(duì)于本技術(shù)所涉及的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或者計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤├形磁兜募夹g(shù)細(xì)節(jié)，請(qǐng)參照本技術(shù)方法實(shí)施例的描述。
94.此外，需要說(shuō)明的是：本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或者計(jì)算機(jī)程序可以包括計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)讀取該計(jì)算機(jī)指令，處理器可以執(zhí)行該計(jì)算機(jī)指令，使得該計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行前文圖1所對(duì)應(yīng)實(shí)施例中基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法的描述，因此，這里將不再進(jìn)行贅述。另外，對(duì)采用相同方法的有益效果描述，也不再進(jìn)行贅述。對(duì)于本技術(shù)所涉及的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或者計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤├形磁兜募夹g(shù)細(xì)節(jié)，請(qǐng)參照本技術(shù)方法實(shí)施例的描述。
95.本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
96.應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。
97.以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
98.以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂方法、一種多方安全計(jì)算系統(tǒng)、一種用于基于秘密分享的不經(jīng)意隨機(jī)打亂的裝置和一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。