CN111092723B - 一种数据隐私保护量子计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据隐私保护量子计算方法，涉及数据隐私保护领域，包括获取原始数据、构件量子计算方法、隐私数据检测、处理保护隐私数据、发送隐私数据与发送正常数据，所述获取原始数据为获取物联网设备发送的原始数据。一种数据隐私保护量子计算方法，通过量子计算方法实现对隐私数据进行加密保护，将隐私数据拆分成若干子数据，藏匿与各条子量子线路内，进行传输时，受到网络攻击时，仅仅会泄漏部分数据，单独各条子量子线路内加密数据并不能构建成一个单独的信息，通过量子计算程序进行加密，能够大幅度提高隐私数据的保密性，具有较强的隐蔽性，防止隐私数据的泄漏，有利于人们的使用，具备一定的使用前景。

Description

一种数据隐私保护量子计算方法
技术领域
本发明涉及数据隐私保护领域，具体为一种数据隐私保护量子计算方法。
背景技术
随着物联网技术的发展，各种物联网设备每天都会产生巨大的数据量。在物联网设备产生的数据中，经常会包含一些用户的隐私数据，如果不对这些隐私数据进行防护，则在网络传播中会造成隐私数据的泄露。
量子计算模拟是一个借助数值计算和计算机科学来仿真遵循量子力学规律的模拟计算，作为一个仿真程序，它依据量子力学的量子比特的基本定律，利用计算机的高速计算能力，刻画量子态的时空演化。
现有技术中，物联网设备生成的数据会被统一发送到后台数据中心/云服务器，然后由后台服务器进行数据隐私性检测，数据传输需要经过多跳网络，因此很容易在传输过程中泄露隐私数据，为此，我们提出了一种数据隐私保护量子计算方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种数据隐私保护量子计算方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数据隐私保护量子计算方法，包括获取原始数据、构件量子计算方法、隐私数据检测、处理保护隐私数据、发送隐私数据与发送正常数据，所述获取原始数据为获取物联网设备发送的原始数据，所述构件量子计算方法是对数据信息进行量子计算编程，所述隐私数据检测为对原始数据进行隐私检测，所述处理保护隐私数据是通过量子计算程序构建相应的子线路对隐私数据进行加密操作，所述发送隐私数据与发送正常数据是将目标隐私数据与正常数据发送给对应的目标接收端。
优选的，所述构件量子计算方法与隐私数据检测是通过将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果。
优选的，所述处理保护隐私数据包括遍历目标量子程序、拆分量子程序、构建量子线路、计算子量子线路对应量子比特的量子态振幅值、实现对数据加密。
优选的，数据隐私保护量子计算方法包括以下步骤：
步骤一，通过物联网或传输设备获取相应的原始数据，针对不同的数据类型，进行不同形式的特征提取，得到原始数据对应的向量矩阵；
步骤二，将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果，将原始数据分为正常数据与隐私数据，其正常数据直接发送至目标接收端，而通过量子计算程序对隐私数据进行加密操作；
步骤三，辨别目标量子程序是否符合预设加密条件；拆分目标量子程序对应的量子线路，构建子量子线路；
步骤四，针对每条子量子线路，初始化子量子线路对应量子比特的量子态振幅值，并计算量子比特经对应子量子线路执行后的量子态振幅值；
步骤五，根据每条子量子线路对应的振幅值，完成量子线路对应量子比特的量子态振幅值，实现通过量子计算对数据的加密。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过量子计算方法实现对隐私数据进行加密保护，将隐私数据拆分成若干子数据，藏匿与各条子量子线路内，进行传输时，受到网络攻击时，仅仅会泄漏部分数据，单独各条子量子线路内加密数据并不能构建成一个单独的信息，通过量子计算程序进行加密，能够大幅度提高隐私数据的保密性，使隐私数据具有较强的隐蔽性，防止隐私数据的泄漏，有利于人们的使用。
附图说明
图1为本发明一种数据隐私保护量子计算方法的整体流程程序图；
图2为本发明一种数据隐私保护量子计算方法的加密流程程序图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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，所描述的实施例仅仅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做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
一种数据隐私保护量子计算方法，包括获取原始数据、构件量子计算方法、隐私数据检测、处理保护隐私数据、发送隐私数据与发送正常数据，获取原始数据为获取物联网设备发送的原始数据，构件量子计算方法是对数据信息进行量子计算编程，隐私数据检测为对原始数据进行隐私检测，处理保护隐私数据是通过量子计算程序构建相应的子线路对隐私数据进行加密操作，发送隐私数据与发送正常数据是将目标隐私数据与正常数据发送给对应的目标接收端。
进一步的，构件量子计算方法与隐私数据检测是通过将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果，表述了构件量子计算方法与隐私数据检测的作用。
进一步的，构件量子计算方法与隐私数据检测是通过将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果，表述了构件量子计算方法与隐私数据检测如何实现。
进一步的，处理保护隐私数据包括遍历目标量子程序、拆分量子程序、构建量子线路、计算子量子线路对应量子比特的量子态振幅值、实现对数据加密，表述了处理保护隐私数据的整体步骤。
数据隐私保护量子计算方法包括以下步骤：
步骤一，通过物联网或传输设备获取相应的原始数据，针对不同的数据类型，进行不同形式的特征提取，得到原始数据对应的向量矩阵；
步骤二，将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果，将原始数据分为正常数据与隐私数据，其正常数据直接发送至目标接收端，而通过量子计算程序对隐私数据进行加密操作；
步骤三，辨别目标量子程序是否符合预设加密条件；拆分目标量子程序对应的量子线路，构建子量子线路；
步骤四，针对每条子量子线路，初始化子量子线路对应量子比特的量子态振幅值，并计算量子比特经对应子量子线路执行后的量子态振幅值；
步骤五，根据每条子量子线路对应的振幅值，完成量子线路对应量子比特的量子态振幅值，实现通过量子计算对数据的加密。
其中量子计算加密步骤为：首先对需进行加密的隐私数据进行编程将对应的量子线路，构建子量子线路，针对每条子量子线路，初始化子量子线路对应量子比特的量子态振幅值，并计算量子比特经对应子量子线路执行后的量子态振幅值，根据各条子量子线路对应的振幅值，计算量子线路对应量子比特的量子态振幅值，实现通过量子计算对数据的加密，判断目标量子程序对应的量子线路中是否包含双量子逻辑门；其中，量子线路包括：目标量子程序的前预设数量个量子比特所处的第一部分量子线路和其余量子比特所处的第二部分量子线路，若包含双量子逻辑门，判断每一双量子逻辑门操作的两量子比特是否分别处于第一部分量子线路和第二部分量子线路中，也就是说，第一部分量子线路和第二部分量子线路相互独立，并无同时作用于两部分中量子比特的双量子逻辑门，从而能够直接拆分该量子线路，得到2条子量子线路，即原第一部分量子线路和原第二部分量子线路分别被拆分出来，确定为2条单独的子量子线路，每条子量子线路中的量子逻辑门不变。
由于子线路被拆分成各条子量子线路，将隐私数据拆分成若干子数据，藏匿与各条子量子线路内，进行传输时，受到网络攻击时，仅仅会泄漏部分数据，且单独各条子量子线路内加密数据并不能构建成一个单独的信息，故通过量子计算方法实现对隐私数据进行加密保护，通过量子计算程序进行加密，能够大幅度提高隐私数据的保密性，使隐私数据具有较强的隐蔽性，防止隐私数据的泄漏。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种数据隐私保护量子计算方法，包括获取原始数据、构建量子计算方法、隐私数据检测、处理保护隐私数据、发送隐私数据与发送正常数据，其特征在于：所述获取原始数据为获取物联网设备发送的原始数据，所述构建量子计算方法是对数据信息进行量子计算编程，所述隐私数据检测为对原始数据进行隐私检测，所述处理保护隐私数据是通过量子计算程序构建相应的子线路对隐私数据进行加密操作，所述发送隐私数据与发送正常数据是将目标隐私数据与正常数据发送给对应的目标接收端；
数据隐私保护量子计算方法包括以下步骤：
步骤一，通过物联网或传输设备获取相应的原始数据，针对不同的数据类型，进行不同形式的特征提取，得到原始数据对应的向量矩阵；
步骤二，将向量矩阵输入预设的量子计算程序中，由量子计算程序输出原始数据的检测结果，将原始数据分为正常数据与隐私数据，其正常数据直接发送至目标接收端，而通过量子计算程序对隐私数据进行加密操作；
步骤三，辨别目标量子程序是否符合预设加密条件；拆分目标量子程序对应的量子线路，构建子量子线路；
步骤四，针对每条子量子线路，初始化子量子线路对应量子比特的量子态振幅值，并计算量子比特经对应子量子线路执行后的量子态振幅值；
步骤五，根据每条子量子线路对应的振幅值，完成量子线路对应量子比特的量子态振幅值，实现通过量子计算对数据的加密；
其中量子计算加密步骤为：首先对需进行加密的隐私数据进行编程为对应的量子线路，构建子量子线路，针对每条子量子线路，初始化子量子线路对应量子比特的量子态振幅值，并计算量子比特经对应子量子线路执行后的量子态振幅值，根据各条子量子线路对应的振幅值，计算量子线路对应量子比特的量子态振幅值，实现通过量子计算对数据的加密，判断目标量子程序对应的量子线路中是否包含双量子逻辑门；
其中，量子线路包括：目标量子程序的前预设数量个量子比特所处的第一部分量子线路和其余量子比特所处的第二部分量子线路，若包含双量子逻辑门，判断每一双量子逻辑门操作的两量子比特是否分别处于第一部分量子线路和第二部分量子线路中，即第一部分量子线路和第二部分量子线路相互独立，并无同时作用于两部分中量子比特的双量子逻辑门，直接拆分该量子线路，得到2条子量子线路，即原第一部分量子线路和原第二部分量子线路分别被拆分出来，确定为2条单独的子量子线路，每条子量子线路中的量子逻辑门不变。
2.根据权利要求1所述的一种数据隐私保护量子计算方法，其特征在于：所述原始数据包括文本数据与数字数据，针对原始数据的数据类型，进行不同形式的特征提取，得到原始数据对应的向量矩阵。
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