CN111902854A - 秘密重复排除滤波器生成系统、秘密重复排除系统、它们的方法、秘密计算装置以及程序 - Google Patents

Abstract

一种包含多个秘密计算装置的秘密重复排除系统，多个秘密计算装置具备：多个置换计算部(11_n)，生成将矢量v按升序进行稳定拣选的置换σ的份额{{σ}}；多个置换应用部(12_n)，其生成对矢量v应用了置换σ的矢量σ(v)的份额[σ(v)]；多个矢量生成部(13_n)，其生成在矢量σ(v)的某要素与该某要素之前的要素不同的情况下具有1、在相同的情况下具有0作为该某要素所对应的要素的矢量e的份额[e]；以及多个逆置换应用部(14_n)，其生成对矢量e应用了置换σ的逆置换σ^‑1的矢量σ^‑1(e)的份额[σ^‑1(e)]。

Description

秘密重复排除滤波器生成系统、秘密重复排除系统、它们的方 法、秘密计算装置以及程序

技术领域

本发明涉及秘密计算技术。本发明特别是涉及生成在保持隐匿性的状态下排除重复的滤波器的技术、以及使用所生成的滤波器来排除重复的技术。

背景技术

在秘密计算技术的领域中，要求在保持隐匿性的状态下排除具有表的属性的属性值的重复的技术。

但是，在秘密计算技术的领域中，未知在保持隐匿性的状态下排除表的某属性的属性值的重复的技术。

发明内容

发明将要解决的课题

本发明提供生成在保持隐匿性的状态下排除重复的滤波器的秘密重复排除滤波器生成系统、在保持隐匿性的状态下使用所生成的滤波器而排除重复的秘密重复排除系统、它们的方法、秘密计算装置以及程序。

用于解决课题的手段

本发明的一方式的秘密重复排除滤波器生成系统包含多个秘密计算装置，其中，F是任意的域(field)，m是2以上的整数，将α设为任意的矢量，[α]为α被秘密分散后的份额(share)，将β设为任意的置换，{{β}}为β被秘密分散后的份额，v是m维矢量v∈F^m，多个秘密计算装置包含：多个置换计算部，其使用矢量v的份额[v]，生成将矢量v按升序进行稳定拣选的置换σ的份额{{σ}}；多个置换应用部，其使用份额[v]以及份额{{σ}}，生成对矢量v应用了置换σ的矢量σ(v)的份额[σ(v)]；多个矢量生成部，其使用份额[σ(v)]，生成在矢量σ(v)的某要素与该某要素之前的要素不同的情况下具有1、在相同的情况下具有0作为该某要素所对应的要素的矢量e的份额[e]；以及多个逆置换应用部，其使用份额[e]以及份额{{σ}}，生成对矢量e应用了置换σ的逆置换σ^-1的矢量σ^-1(e)的份额[σ^-1(e)]。

本发明的一方式的秘密重复排除系统具备秘密重复排除滤波器生成系统，秘密计算装置还具备使用份额[v]以及份额[σ^-1(e)]生成vσ^-1(e)的份额[vσ^-1(e)]的重复排除部。

本发明的一方式的秘密计算装置是上述秘密重复排除滤波器生成系统或者上述秘密重复排除系统的秘密计算装置。

发明效果

根据本发明，能够生成在保持隐匿性的状态下排除重复的滤波器。另外，能够在保持隐匿性的状态下使用所生成的滤波器来排除重复。

附图说明

图1是例示秘密重复排除滤波器生成系统以及秘密重复排除系统的功能构成的图。

图2是例示秘密计算装置的功能构成的图。

图3是例示秘密重复排除滤波器生成方法以及秘密重复排除系统的处理流程的图。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明的实施方式。另外，对附图中具有相同功能的构成部标注相同的编号，并省略重复说明。

参照图1，对实施方式的秘密重复排除系统以及秘密重复排除滤波器生成系统的构成例进行说明。秘密重复排除系统以及秘密重复排除滤波器生成系统包含N(≥2)台秘密计算装置1₁，…，1_N。在本方式中，秘密计算装置1₁，…，1_N分别向通信网2连接。通信网2是构成为所连接的各装置能够相互通信的线路交换方式或分组交换方式的通信网，例如是因特网、LAN(局域网(Local Area Network))、WAN(广域网(Wide Area Network))等。另外，各装置并非必须可经由通信网2以在线的方式进行通信。例如也可以构成为将向秘密计算装置1₁，…，1_N输入的信息存储于磁带、USB存储器等移动式记录介质，并从该移动式记录介质向秘密计算装置1₁，…，1_N以离线的方式输入。

参照图2，对秘密重复排除系统以及秘密重复排除滤波器生成系统所含的秘密计算装置1_n(n＝1，…，N)的构成例进行说明。秘密重复排除滤波器生成系统的秘密计算装置1_n例如如图2所示，具备置换计算部11_n、置换应用部12_n、矢量生成部13_n、以及逆置换应用部14_n。秘密重复排除系统的秘密计算装置1_n还具备重复排除部15_n。

在图2中由虚线包围的秘密计算装置1_n之中的置换计算部11_n、置换应用部12_n、矢量生成部13_n、逆置换应用部14_n可以说是与秘密重复排除滤波器生成系统对应的部分。另外，秘密计算装置1_n之中的置换计算部11_n、置换应用部12_n、矢量生成部13_n、逆置换应用部14_n以及重复排除部15_n可以说是与秘密重复排除系统对应的部分。

秘密计算装置1_n(1≤n≤N)的各构成部通过一边与其他秘密计算装置1_n'(n'＝1，…，N，其中，n≠n')的各构成部协作一边进行后述的各步骤的处理，从而实现实施方式的秘密重复排除方法以及秘密重复排除滤波器生成方法。步骤S1至步骤S4是秘密重复排除滤波器生成方法的处理的例子。步骤S1至步骤S5是秘密重复排除方法的处理的例子。

另外，各步骤的处理通过秘密计算来进行。即，秘密计算装置1_n并不将份额复原、换言之是不知道份额的内部内容地进行各步骤的处理。

秘密计算装置1_n例如是在具有中央运算处理装置(中央处理单元(CPU:CentralProcessing Unit))、主存储装置(随机存取存储器(RAM:Random Access Memory))等的公知或者专用的计算机中读入特别的程序而构成的特别的装置。秘密计算装置1_n例如基于中央运算处理装置的控制执行各处理。输入到秘密计算装置1_n的数据、通过各处理获得的数据例如储存于主存储装置，储存于主存储装置的数据根据需要向中央运算处理装置读出而利用于其他处理。秘密计算装置1_n的各处理部也可以是至少一部分由集成电路等硬件构成。

在以下的说明中，将α作为任意的矢量，[α]是α被秘密分散后的份额，将β作为任意的置换，{{β}}是β被秘密分散后的份额。

参照图3，对实施方式的秘密重复排除系统所执行的秘密重复排除滤波器生成方法的处理流程进行说明。

＜步骤S1＞

向置换计算部11₁，…，11_N输入矢量v的份额[v]。

置换计算部11₁，…，11_N生成份额[v]的{{σ}}。

更详细地说，置换计算部11₁，…，11_N使用矢量v的份额[v]，生成将矢量v按升序进行稳定拣选的置换σ的份额{{σ}}(步骤S1)。稳定拣选指的是同等的数据的拣选前的顺序在拣选后也被保存。

生成的份额{{σ}}被输出到置换应用部12₁，…，12_N。

F是任意的域，m是2以上的整数。另外，v是m维矢量v∈F^m。矢量v例如是由某表的某属性的属性值构成的矢量。

例如矢量v是由“身高”这一属性的属性值构成的矢量，设为v＝(160，150，160，170，160)。在该情况下，置换σ如以下的式(1)那样。

[式1]

另外，矢量v的各要素也可以被进行比特分解。即，矢量v的各要素也可以是各要素用0、1的比特表现。另外，矢量v也可以是结合由某表的多个属性的属性值的值构成的矢量。

＜步骤S2＞

向置换应用部12₁，…，12_N输入份额[v]以及份额{{σ}}。

置换应用部12₁，…，12_N对份额[v]应用份额{{σ}}而生成份额[σ(v)]。

更详细地说，置换应用部12₁，…，12_N使用份额[v]以及份额{{σ}}，生成对矢量v应用了置换σ的矢量σ(v)的份额[σ(v)](步骤S2)。

生成的份额[σ(v)]被输出到矢量生成部13₁，…，13_N。

例如在矢量v＝(160，150，160，170，160)，置换σ为式(1)所示的置换的情况下，成为矢量σ(v)＝(150，160，160，160，170)。

＜步骤S3＞

向矢量生成部13₁，…，13_N输入份额[σ(v)]。

关于矢量生成部13₁，…，13_N，设为i＝1，…，m，生成[e]，其中，[e_i]:＝[σ(v)_i≠σ(v)_i-1]、其中[e₁]＝1。这里，σ(v)_i是矢量σ(v)的第i个要素，e_i是矢量e的第i个要素。

更详细地说，矢量生成部13₁，…，13_N使用份额[σ(v)]，生成在矢量σ(v)的某要素与该某要素之前的要素不同的情况下具有1、在相同的情况下具有0作为该某要素所对应的要素的矢量e的份额[e](步骤S3)。其中，矢量e的最初的要素设为1。

生成的份额[e]被输出到逆置换应用部14₁，…，14_N。

例如在矢量σ(v)＝(150，160，160，160，170)的情况下，成为矢量e＝(1，1，0，0，1)。

＜步骤S4＞

向逆置换应用部14₁，…，14_N输入份额[e]以及份额{{σ}}。

逆置换应用部14₁，…，14_N对份额[e]逆使用份额{{σ}}而生成份额[σ^-1(e)]。

更详细地说，逆置换应用部14₁，…，14_N使用份额[e]以及份额{{σ}}，生成对矢量e应用了置换σ的逆置换σ^-1的矢量σ^-1(e)的份额[σ^-1(e)](步骤S4)。σ^-1(e)是使用于重复排除处理的矢量，也称为滤波器。

生成的份额[σ^-1(e)]成为秘密重复排除滤波器生成系统的输出。在接着秘密重复排除滤波器生成处理而进行秘密重复排除处理的情况下，生成的份额[σ^-1(e)]被输出到秘密重复排除系统。

例如在矢量e＝(1，1，0，0，1)，置换σ为式(1)所示的置换的情况下，成为矢量σ^-1(e)＝(1，1，0，1，0)。

＜步骤S5＞

向重复排除部15₁，…，15_N输入份额[v]以及份额[σ^-1(e)]。

重复排除部15₁，…，15_N生成vσ^-1(e)的份额[vσ^-1(e)]。

更详细地说，重复排除部15₁，…，15_N使用份额[v]以及份额[σ^-1(e)]，生成vσ^-1(e)的份额[vσ^-1(e)](步骤S5)。

例如在矢量v＝(160，150，160，170，160)，矢量σ^-1(e)＝(1，1，0，1，0)的情况下，成为矢量vσ^-1(e)＝(160，150，0，170，0)。如此，矢量vσ^-1(e)成为从矢量v中排除了重复的要素的矢量。

根据该实施方式，能够生成在保持隐匿性的状态下排除重复的滤波器。另外，根据该实施方式，能够在保持隐匿性的状态下使用所生成的滤波器排除重复。

[变形例]

以上，说明了本发明的实施方式，但具体构成并不限定于这些实施方式，在不脱离该发明的主旨的范围内即使有适当设计的变更等，也当然包含在本发明中。

例如重复排除部15₁，…，15_N也可以使用份额[w]以及份额[σ^-1(e)]求出对成为生成份额[σ^-1(e)]的基础的属性以外的属性的属性值的矢量w应用了滤波器σ^-1(e)的wσ^-1(e)的份额[wσ^-1(e)]。

例如在从“身高”这一属性获得的矢量σ^-1(e)＝(1，1，0，1，0)，“性别”这一属性的属性值的矢量w＝(男，女，男，女，男)的情况下，成为矢量wσ^-1(e)＝(男，女，0，女，0)。重复排除部15₁，…，15_N也可以使用份额[w]以及份额[σ^-1(e)]求出这种矢量wσ^-1(e)的份额[wσ^-1(e)]。

另外，重复排除部15₁，…，15_N也可以求出对于多个属性的属性值的矢量的各个应用了滤波器σ^-1(e)的份额。

另外，在实施方式中说明的各种处理不仅可以按照记载的顺序以时间序列执行，也可以根据执行处理的装置的处理能力或者根据需要而并行或者单独地执行。

[程序、记录介质]

在由计算机实现在上述实施方式中说明的各装置中的各种处理功能的情况下，各装置应具有的功能的处理内容由程序记述。而且，通过由计算机执行该程序，可在计算机上实现上述各装置中的各种处理功能。

记述了该处理内容的程序也可以记录于计算机所能够读取的记录介质。作为计算机所能够读取的记录介质，例如是磁记录装置、光盘、光磁记录介质、半导体存储器等任意的记录介质。

另外，该程序的流通例如通过将记录了该程序的DVD、CD-ROM等移动式记录介质销售、转让、借出等来进行。而且，也可以构成为，将该程序储存于服务器计算机的存储装置，经由网络从服务器计算机向其他计算机传送该程序，从而使该程序流通。

执行这种程序的计算机例如首先将记录于移动式记录介质的程序或从服务器计算机传送的程序暂时储存于自身的存储装置。然后，在执行处理时，该计算机读取储存于自身的存储装置的程序，执行遵循所读取的程序的处理。另外，作为该程序的另一执行方式，也可以是，计算机从移动式记录介质直接读取程序，并执行遵循该程序的处理，而且，也可以每当从服务器计算机向该计算机传送程序时，依次执行遵循所接收的程序的处理。另外，也可以构成为，通过不进行程序从服务器计算机向该计算机的传送，而是仅通过其执行指示与结果取得来实现处理功能的所谓的ASP(应用服务提供商(Application ServiceProvider))型的服务来执行上述的处理。另外，设为本方式中的程序中包含供电子计算机处理用的信息、并且是以程序为基准的信息(虽然不是直接对计算机的指令、但具有规定计算机的处理的性质的数据等)。

另外，在该方式中，通过在计算机上执行规定的程序来构成本装置，但也可以以硬件的方式实现这些处理内容的至少一部分。

Claims (6)

1.一种秘密重复排除滤波器生成系统，包含多个秘密计算装置，其中，

F是任意的域，m是2以上的整数，将α设为任意的矢量，[α]为α被秘密分散后的份额，将β设为任意的置换，{{β}}为β被秘密分散后的份额，v是m维矢量v∈F^m，

上述多个秘密计算装置包含：

多个置换计算部，其使用上述矢量v的份额[v]，生成将上述矢量v按升序进行稳定拣选的置换σ的份额{{σ}}；

多个置换应用部，其使用上述份额[v]以及上述份额{{σ}}，生成对上述矢量v应用了上述置换σ的矢量σ(v)的份额[σ(v)]；

多个矢量生成部，其使用上述份额[σ(v)]，生成在上述矢量σ(v)的某要素与该某要素之前的要素不同的情况下具有1、在相同的情况下具有0作为该某要素所对应的要素的矢量e的份额[e]；以及

多个逆置换应用部，其使用上述份额[e]以及上述份额{{σ}}，生成对上述矢量e应用了上述置换σ的逆置换σ^-1的矢量σ^-1(e)的份额[σ^-1(e)]。

2.一种秘密重复排除系统，其包含权利要求1的秘密重复排除滤波器生成系统，

上述多个秘密计算装置还包含使用上述份额[v]以及上述份额[σ^-1(e)]生成vσ^-1(e)的份额[vσ^-1(e)]的重复排除部。

3.一种秘密计算装置，其是权利要求1的秘密重复排除滤波器生成系统或者权利要求2的秘密重复排除系统的秘密计算装置。

4.一种秘密重复排除滤波器生成方法，其中，

F是任意的域，m是2以上的整数，将α设为任意的矢量，[α]为α被秘密分散后的份额，将β设为任意的置换，{{β}}为β被秘密分散后的份额，v是m维矢量v∈F^m，

上述秘密重复排除滤波器生成方法包含：

置换计算步骤，由置换计算部使用上述矢量v的份额[v]生成将上述矢量v按升序进行稳定拣选的置换σ的份额{{σ}}；

置换应用步骤，由置换应用部使用上述份额[v]以及上述份额{{σ}}，生成对上述矢量v应用了上述置换σ的矢量σ(v)的份额[σ(v)]；

矢量生成步骤，由矢量生成部使用上述份额[σ(v)]，生成在上述矢量σ(v)的某要素与该某要素之前的要素不同的情况下具有1、在相同的情况下具有0作为该某要素所对应的要素的矢量e的份额[e]；以及

逆置换应用步骤，由逆置换应用部使用上述份额[e]以及上述份额{{σ}}，生成对上述矢量e应用了上述置换σ的逆置换σ^-1的矢量σ^-1(e)的份额[σ^-1(e)]。

5.一种秘密重复排除方法，包含：

权利要求4的秘密重复排除滤波器生成方法；以及

重复排除步骤，由重复排除使用上述份额[v]以及上述份额[σ^-1(e)]生成vσ^-1(e)的份额[vσ^-1(e)]。

6.一种程序，用于使计算机作为权利要求3的秘密计算装置的各部发挥功能。

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