CN110807211A

CN110807211A - 安全获取用户交集的方法、系统、可读介质及电子设备

Info

Publication number: CN110807211A
Application number: CN201911066919.XA
Authority: CN
Inventors: 许嘉华; 刘天胜
Original assignee: SHANGHAI CARDINFOLINK DATA SERVICE Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI CARDINFOLINK DATA SERVICE Co Ltd
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-02-18

Abstract

本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种安全获取用户交集的方法、系统、可读介质及电子设备，本发明通过与用户双方交换各自的软件网络服务监听地址，并启动软件，进入通信模式；利用核心算法计算，并连接对方服务，双方互换可公开文件；并基于对方可公开文件，计算混合公开值的索引并进行收发实现交互；根据建立的索引进行匹配记录，得到需要的索引值，最后利用取得的索引值对应用户的ID集合，完成用户交集，实现既不依赖第三方，也不泄露多余信息给对方的前提下获取双方的用户交集，实现安全获取双方用户交集的目的。

Description

安全获取用户交集的方法、系统、可读介质及电子设备

技术领域

本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种安全获取用户交集的方法、系统、可读介质及电子设备。

背景技术

企业双方是否合适异业营销合作，取决于双方是否有共同的用户群。最直接的方式就是查看双方用户集合的交集大小。但是无论是从数据资产与用户隐私角度，直接分享任何一方的用户集合都不合适。为了保护用户隐私，防止信息泄露，一般会对用户ID进行隐藏，使用ID的特征指纹来进行比对。特征指纹，可以是使用哈希散列的方式，也可以是作为密钥加密随机值的方式。

无奈，用户ID极有可能是在一个有限的定义域内，露出ID的特征指纹，完全可以通过穷举的方式找出ID本身。比如，以手机号作为ID，排除首位数字1，定义域取值小于10**10种，无论是预先计算还是直接计算，一台普通PC也能短时间计算完。而找到一个合适的中立的第三方也是很难的。

为了实现既不依赖第三方，也不泄露多余信息给对方的前提下获取双方的用户交集，本发明提供了一种系统，该系统通过在双方工作电脑或是服务器上安装本发明软件、并依据软件指令依次执行，以实现安全获取双方用户交集的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种安全获取用户交集的方法、系统、可读介质及电子设备，为了实现既不依赖第三方，也不泄露多余信息给对方的前提下获取双方的用户交集，通过在双方工作电脑或是服务器上安装本发明软件、并依据软件指令依次执行，以实现安全获取双方用户交集的目的。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种安全获取用户交集的方法，所述方法包括以下步骤：

S1与用户双方交换各自的软件网络服务监听地址，并启动软件，进入通信模式；

S2利用核心算法计算，并连接对方服务，双方互换可公开文件；

S3基于对方可公开文件，计算混合公开值的索引并进行收发实现交互；

S4根据S3中建立的索引进行匹配记录，得到需要的索引值；

S5利用S4中取得的索引值对应用户的ID集合，完成用户交集。

更进一步的，所述核心算法的具体步骤为：

T0双方分别持有数字x1，x2；

T1约定双方对大素数p，函数E(x,k)＝x**k(mod p)达成共识；

T2双方各自生成随机数a、b；

T3双方各自计算E(x1,a)，E(x2,b)；

T4双方交换E(x1,a)，E(x2,b)；

T5双方各自计算E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)；

T6双方交换E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)；

T7比较E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)，相当于比较x1，x2；其中，p是公开的大素数，变量x是正整数；k是随机正整数，其取值范围可以为[1,p-1]；x**k代表指数运算，x为底数，k为指数。

更进一步的，所述与用户双方交换各自的软件网络服务监听地址，包括IP地址与端口。

更进一步的，双方互换可公开文件时，首先为每个用户ID x，生成私密随机数k，并计算E(x,k)，并生成可公开文件，其每行为<x的索引,E(x,k)>，文件名为share_int.dat；连接对方服务后，上传share_int.dat，双方接收到对方的share_int.dat，实现交互。

更进一步的，基于对方的share_int.dat文件，为每行<x的索引,E(x,k)>，结合己方的<x`,k`>对，计算混合公开值<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>，并生成文件share_fin.dat；连接对方服务，并上传share_fin.dat；双方接收到对方的share_fin.dat，实现索引交互。

更进一步的，对比己方share_fin.dat与对方share_fin.dat，找出<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>完全匹配的记录，并取需要的索引值。

第二方面，本发明提供了一种安全获取用户交集的系统，用于软件运行上述的方法，包括：

地址获取模块，用于采集目标的多个运行地址，并确定采集各个所述运行地址时分别对应的计算机语言，实现用户多种地址的获取，并转换成计算机语言；

算法处理模块，用于编辑运算计算机语言的的各种算法，并将处理后的算法输出计算机语言；

通信模块，用于用户之间的通信和各种数据传输，实现用户交集；

第三方面，本发明提供了一种可读介质，包括执行指令，当安全获取用户交集的系统的处理器执行所述执行指令时，所述安全获取用户交集的系统执行上述的方法。

第四方面，本发明提供了一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器硬件执行上述的方法。

本发明的有益效果为：

与现有技术相比，本发明在既不依赖第三方也不泄露多余信息给对方的前提下，企业双方可安全获取双方的用户交集，实现安全获取双方用户交集的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种安全获取用户交集的方法原理步骤图；

图2是本发明中安全相等比较的算法流程图；

图3是软件操作界面及指令1执行结果图；

图4是软件操作界面及指令2执行结果图；

图5是软件操作界面及指令3执行结果图；

图6是软件操作界面及指令4执行结果图；

图7是软件操作界面及指令5执行结果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开如图1所示的一种安全获取用户交集的方法，包括以下步骤：

S4根据S3中建立的索引进行匹配记录，得到需要的索引值；

S5利用S4中取得的索引值对应用户的ID集合，完成用户交集。

启动软件前，双方交换各自的软件网络服务监听地址，包括IP地址与端口，以达到双方通信的目的。

软件约定了一个足够大的素数p＝618970019642690137449562111，可依实际情况调整。

双方第一步(图3)，首先为每一个用户ID(手机号)x生成一个私密随机数k，并计算E(x,k)(可公开值)，并生成一个可公开文件，其每一行为<x的索引,E(x,k)>，文件名为share_int.dat。

双方第二步(图4)，连接对方服务，并上传share_int.dat。双方接收到对方的share_int.dat。

双方第三步(图5)，基于对方的share_int.dat文件，为每一行<x的索引,E(x,k)>，结合己方的<x`,k`>对，计算混合公开值<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>，并生成文件share_fin.dat。

双方第四步(图6)，连接对方服务，并上传share_fin.dat。双方接收到对方的share_fin.dat。

双方第五步(图7)，对比己方share_fin.dat与对方share_fin.dat，找出<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>完全匹配的记录，并取需要的索引值。索引值对应的用户ID集合，即双方的用户交集。

本实施例公开的方法，在既不依赖第三方也不泄露多余信息给对方的前提下，企业双方可安全获取双方的用户交集，其核心的安全比较算法的应用范围，包括但不限于本发明所述的安全比较用户ID。

实施例2

本实施例中，参见图2，在说明实际应用场景前，对核心算法进行解释。算法协议如下：

一、定义函数E(x,k)＝x**k(mod p)，其中：

1.p是一个公开的大素数，p越大，协议越安全(后续有证明)；

2.变量x是一个正整数；

3.k是一个随机正整数，其取值范围可以为[1,p-1]；

4.x**k代表指数运算，x为底数，k为指数；

5.E(x,k)的取值范围为[0,p-1]；

6.显而易见，已知x,k，可得E(x,k)；

7.而已知E(x,k)，无法推得x,k，这个性质可视为离散对数难题的增强版(对于离散对数难题，x是已知数)。

二、假设Alice和Bob双方各有一个私密值(比如各有一个手机号)，Alice有x1，Bob有x2。

三、安全相等比较的算法流程如下：

1.Alice生成一个随机秘密值a；

2.Alice计算公开值E(x1,a)＝x1**a(mod p)；

3.Bob生成一个随机秘密值b；

4.Bob计算公开值E(x2,b)＝x2**b(mod p)；

5.Alice和Bob交换各自计算的公开值，也就是说E(x1,a)，E(x2,b)对双方公开；

6.Alice计算E(E(x2,b),a)＝(x2**b(mod p))**a(mod p)；

7.该等式可继续代数推导：E(E(x2,b),a)＝(x2**b(mod p))**a(mod p)＝(x2**b)**a(mod p)＝x2**(a*b)(mod p)＝E(x2,a*b)，其中Alice知道E(x2,a*b)的值，并不知道a*b、x2；

8.Bob计算E(E(x1,a),b)＝(x1**a(mod p))**b(mod p)；

9.该等式可继续代数推导：E(E(x1,a),b)＝(x1**a(mod p))**b(mod p)＝(x1**a)**b(mod p)＝x1**(a*b)(mod p)＝E(x1,a*b)，其中Bob知道E(x1,a*b)的值，并不知道a*b、x1；

10.如果x1＝x2，那么E(x1,a*b)＝E(x2,a*b)；

11.而x1！＝x2，推出E(x1,a*b)＝E(x2,a*b)成立的概率非常小，工程上可忽略不计，证明在下节；

12.所以如果E(x1,a*b)＝E(x2,a*b)，双方可安全得到结论x1＝x2，反之，不相等。

四、如果x1！＝x2(任意x1,x2)，那么E(x1,a*b)＝E(x2,a*b)成立的概率很小，可忽略不计，证明如下。

双方通过上述协议，(从代数推导角度)共同确定了a*b，我们重新整理函数E(x)＝x**k(mod p)，其中：

1.其中k是一个确定的秘密数(也就是a*b，其对Alice、Bob来说是随机并不可知的)；

2.p是一个大素数；

3.E(x)的取值范围为[0,p-1]；

4.我们可以把E(x)理解为一种哈希函数，即把任意的x，投影到[0,p-1]这个空间内，E(x)有p种可能。

所以该问题等价于分析哈希函数E(x)产生重复的概率。这里假设有10**10个手机号，需要计算10**10次E(x)：

1.第1次E(x)产生重复的概率为0；

2.第2次E(x)产生重复的概率为1/p；

3.第3次E(x)产生重复的概率为1/p+1/p，可能跟前二次重复；

4.第4次E(x)产生重复的概率为1/p+1/p+1/p，可能跟前三次重复；

5.第n(也就是10**10)次E(x)产生重复的概率为(n-1)*1/p，可能跟前n-1次重复；

6.n次E(x)产生重复的总概率为P＝0+1/p+2/p+3/p+...+(n-1)/p＝n*(n-1)/(2*p)；

7.取n＝10**10,p＝2**127-1(梅森素数)，P＝2.938735877055719e-19。其中，素数越大，重复概率越小。

8.以整个手机号段为例，其冲突的概率非常小，工程上可忽略不计。

综上所述，如上所述安全相等比较算法利用基础的代数公式实现了如下效果：

安全比较，无法通过公开值逆推出原数字。现有技术比如直接哈希比较，虽然也能达到一定程度安全比较的目的，但是知道原数字取值范围的情况下，可通过穷举手段破解。

实施例3

本实施例中，公开一种安全获取用户交集的系统，用于软件运行上述实施例的方法，包括：

一种可读介质，包括执行指令，当安全获取用户交集的系统的处理器执行所述执行指令时，所述安全获取用户交集的系统执行上述实施例的方法。

一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器硬件执行上述实施例的方法。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种安全获取用户交集的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S4根据S3中建立的索引进行匹配记录，得到需要的索引值；

S5利用S4中取得的索引值对应用户的ID集合，完成用户交集。

2.根据权利要求1所述的安全获取用户交集的方法，其特征在于，所述核心算法的具体步骤为：

T0双方分别持有数字x1，x2；

T1约定双方对大素数p，函数E(x,k)＝x**k(mod p)达成共识；

T2双方各自生成随机数a、b；

T3双方各自计算E(x1,a)，E(x2,b)；

T4双方交换E(x1,a)，E(x2,b)；

T5双方各自计算E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)；

T6双方交换E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)；

T7比较E(E(x2,b),a)，E(E(x1,a),b)，如果相等，则x1＝x2；其中，p是公开的大素数，变量x是正整数；k是随机正整数，其取值范围可以为[1,p-1]；x**k代表指数运算，x为底数，k为指数。

3.根据权利要求1所述的安全获取用户交集的方法，其特征在于，所述与用户双方交换各自的软件网络服务监听地址，包括IP地址与端口。

4.根据权利要求1所述的安全获取用户交集的方法，其特征在于，双方互换可公开文件时，首先为每个用户ID x，生成私密随机数k，并计算E(x,k)，并生成可公开文件，其每行为<x的索引,E(x,k)>，文件名为share_int.dat；连接对方服务后，上传share_int.dat，双方接收到对方的share_int.dat，实现交互。

5.根据权利要求4所述的安全获取用户交集的方法，其特征在于，基于对方的share_int.dat文件，为每行<x的索引,E(x,k)>，结合己方的<x`,k`>对，计算混合公开值<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>，并生成文件share_fin.dat；连接对方服务，并上传share_fin.dat；双方接收到对方的share_fin.dat，实现索引交互。

6.根据权利要求5所述的安全获取用户交集的方法，其特征在于，对比己方share_fin.dat与对方share_fin.dat，找出<x的索引,x`的索引,E(E(x,k),k`)>完全匹配的记录，并取需要的索引值。

7.一种安全获取用户交集的系统，用于软件运行如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，包括：

通信模块，用于用户之间的通信和各种数据传输，实现用户交集。

8.一种可读介质，包括执行指令，当安全获取用户交集的系统的处理器执行所述执行指令时，所述安全获取用户交集的系统执行如权利要求1至6中任一所述的方法。

9.一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器硬件执行如权利要求1至6中任一所述的方法。