CN113744037B - 知识联邦中参与方通信方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN113744037B CN202110940219.XA CN202110940219A CN113744037B CN 113744037 B CN113744037 B CN 113744037B CN 202110940219 A CN202110940219 A CN 202110940219A CN 113744037 B CN113744037 B CN 113744037B
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Abstract

本申请提供了一种知识联邦中参与方通信方法、装置、电子设备及存储介质，属于数据处理领域，其中，将n个参与方编入N位的第一顺序集合中，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一，此时，在同一轮通信中分别将第一顺序集合的第1位与第N位、第2位与第N‑1位至第位与第位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，再调整第一顺序集合中参与方的顺序，使得获得第二顺序集合参与方对与第一顺序集合完全不同，再重复上述对参与方对并行两两通信的过程至完成任意两个参与方间两两通信。本申请提供了有序的并行通信策略，在多参与方通信中有效提高效率，降低资源开销，且效果随参与方数量的增加而提升。

Description

知识联邦中参与方通信方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及数据处理领域，更具体地，涉及一种知识联邦中参与方通信方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
知识联邦是一种联合不同机构、个人等参与方的数据并将其转化为有价值的知识，同时在联合过程中采用安全协议保护数据隐私的方案。通过该方案，能够保证在数据不出各参与方本地的情况下，达到聚集各机构、个人数据共同建模的效果，从而有效保障数据的安全性。
跨特征联邦是知识联邦中的一种，在跨特征联邦中各参与方具有相同的用户信息，但特征维度、特征含义不同。由此，可以看出，选择各参与方的特征维度、特征含义获得能够代表实际需求的特征组合，是提高跨特征联邦模型效果的关键。因此，需要对两两参与方的特征分别进行比较，以确定特征的关联性，从而进行特征选择。
目前，在跨特征联邦的多个参与方间进行特征选择时，常采用对各参与方两两之间进行多轮比较的联邦策略，在该联邦策略下，参与方较多时可能引起s参与方资源阻塞、响应不及时等情况，造成通信、计算资源的浪费，同时增加特征选择的时间成本。
发明内容
本申请提供了一种知识联邦中参与方通信方法、装置、电子设备及存储介质，以解决在知识联邦中多参与方特征选择时通信效率低、资源开销大的问题。
本申请第一方面提供了一种知识联邦中参与方通信方法，该方法可以包括：
获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一；
在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对；
在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
循环执行上述调整所述参与方顺序，以及再对所述参与方对进行并行的两两通信的步骤，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
可选地，所述调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，包括：
在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
可选地，所述获取包括N位的第一顺序集合，包括：
在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n；
在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
可选地，所述在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，包括：
对所述第一顺序集合进行等分，获得包括第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第/>位至第N位的第四顺序集合；
根据顺序增加方向对所述第三顺序集合与所述第四顺序集合进行反向的顺序对齐，确定对齐的所述参与方为所述参与方对；
分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
可选地，所述分别对所述参与方对进行并行的两两通信，包括：
分别获取所述参与方对中第一方对应的第一特征集合，以及第二方对应的第二特征集合；
将第一特征集合拆分为第一特征子集合、第二特征子集合，并将第二特征集合拆分为第三特征子集合、第四特征子集合；
在所述第一方与所述第二方之间交换第二特征子集合与第三特征子集合，使所述第一方与所述第二方处于秘密分享状态；
在所述秘密分享状态下，对所述第一方与所述第二方分别进行减法计算获得第一方结果与第二方结果，并分别对所述第一方结果与所述第二方结果进行复制；
根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，通过第三方协调在所述第一方与所述第二方分别进行乘法计算，获得第一结果碎片与第二结果碎片；
在所述第一方与所述第二方分别向所述第三方提供所述第一结果碎片与所述第二结果碎片，使所述第三方根据所述第一结果碎片与所述第二结果碎片进行结果恢复，获得计算结果；
根据所述计算结果计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，完成所述第一方与所述第二方的两两通信。
本申请第二方面提供了一种知识联邦中参与方通信装置，该装置可以包括：
集合获取模块，用于获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一；
参与方通信模块，用于在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
所述参与方通信模块，还用于在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
集合调整模块，还用于调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对；
循环判断模块，用于循环执行所述参与方通信模块与所述集合调整模块，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
可选地，所述集合调整模块，具体用于在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
可选地，所述集合获取模块，包括：
第一集合获取子模块，用于在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n；
第二集合获取子模块，用于在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
可选地，所述参与方通信模块，包括：
集合划分子模块，用于对所述第一顺序集合进行等分，获得包括第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第/>位至第N位的第四顺序集合；
集合对齐子模块，用于根据顺序增加方向对所述第三顺序集合与所述第四顺序集合进行反向的顺序对齐，确定对齐的所述参与方为所述参与方对；
参与方通信子模块，用于分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
可选地，所述参与方通信模块，包括：
特征获取子模块，用于分别获取所述参与方对中第一方对应的第一特征集合，以及第二方对应的第二特征集合；
特征划分子模块，用于将第一特征集合拆分为第一特征子集合、第二特征子集合，并将第二特征集合拆分为第三特征子集合、第四特征子集合；
秘密分享子模块，用于在所述第一方与所述第二方之间交换第二特征子集合与第三特征子集合，使所述第一方与所述第二方处于秘密分享状态；
减法计算子模块，用于在所述秘密分享状态下，对所述第一方与所述第二方分别进行减法计算获得第一方结果与第二方结果，并分别对所述第一方结果与所述第二方结果进行复制；
乘法计算子模块，用于根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，通过第三方协调在所述第一方与所述第二方分别进行乘法计算，获得第一结果碎片与第二结果碎片；
结果恢复子模块，用于在所述第一方与所述第二方分别向所述第三方提供所述第一结果碎片与所述第二结果碎片，使所述第三方根据所述第一结果碎片与所述第二结果碎片进行结果恢复，获得计算结果；
系数计算子模块，用于根据所述计算结果计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，完成所述第一方与所述第二方的两两通信。
本申请第三方面提供了一种电子设备，该电子设备包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如第一方面所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
本申请第四方面提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如第一方面所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
与相关技术相比，本申请具有以下优点：
本申请实施例中，将n个参与方编入N位的第一顺序集合中，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一，此时，在同一轮通信中分别将第一顺序集合的第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，再调整第一顺序集合中参与方的顺序，使得获得第二顺序集合参与方对与第一顺序集合完全不同，再重复上述对参与方对并行两两通信的过程至完成任意两个参与方间两两通信。相比于参与方每轮两两通信，本申请提供了有序的并行通信策略，能够在多参与方通信中有效提高效率，降低资源开销，且随着参与方数量的增加，效率提升效果越明显。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本申请实施例提供的一种知识联邦中参与方通信方法的步骤流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种知识联邦中参与方通信方法的步骤流程图；
图3是本申请实施例提供的一种第三顺序集合与第四顺序集合反向对齐示意图；
图4是本申请实施例提供的一种第一顺序集合中参与方顺序调整示意图；
图5是本申请实施例提供的一种参与方循环通信的过程示意图；
图6是本申请实施例中提供的一种参与方对两两通信的步骤流程示意图；
图7是本申请实施例提供的一种参与方对两两通信的具体应用示例图；
图8是本申请实施例提供的一种知识联邦中参与方通信装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本申请的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图1是本申请实施例提供的一种知识联邦中参与方通信方法的步骤流程图，该方法可以包括：
步骤101、获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一。
本申请实施例中，可以应用于联邦学习中三个以上参与方的通信中，通过对多参与方之间的通信方案进行改进，提升了多参与方间的通信效率，其中，参与方可以指具有数据，且数据将参与模型学习的机构、个人等，如参与方可以是商家、机关、社交平台、金融机构等；第一顺序集合是参与方的顺序集合，其中可以包括n个参与方，而第一顺序集合中包括偶数N位，且N等于n或N等于n加一，即n个参与方顺序填充第一顺序集合中的不同位次，此时，参与方可以填满第一顺序集合的位次，也可以出现一个空位。另外，由于联邦学习中需要至少两个参与方协作以联合不同机构、个人的数据，而双方通信可在一轮中实现，无需进行效率提升，因此，本申请可应用于联邦学习中三个以上参与方通信的场景，即n≥3，本申请实施例对参与方的种类、个数等不做具体限制。
步骤102、在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
本申请实施例中，参与方对指定位次的两个参与方组合，在参与方对中不限制参与方的先后顺序，即参与方A与参与方B，以及参与方B与参与方A为相同参与方对。在获得第一顺序集合中，可以根据第一顺序集合位次确定不同的参与方对，如可以将第一顺序集合中位于首位-末位的两个参与方确定为参与方对，并以首位-末位为起点，以第一顺序集合的中位为终点，在起点-终点方向上依次确定对应的参与方对，可选地，可以是分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位，第3位与第N-2位，···，第位与第/>位的参与方确定为参与方对，其中，/>在附图中以(N/2)表示。
本申请实施例中，由于第一顺序集合包括N位，参与方包括n个，在N为n+1的情况下，第一顺序集合中有一位为空位，其中，空位为第一顺序集合中不包含参与方的位次，因此，在确定参与方对时，若指定位次中存在空位，则另一位次上的参与方无法单独组成参与方对，从而在后续的本轮通信中实质轮空。
本申请实施例中，每轮的参与方对应在两个以上，从而在每一轮通信中协调方可以并行辅助两个以上参与方进行计算处理，从而能够有效提升通信效率，使得通信高效、有序的进行，避免参与方对的遗漏、重复等。其中，参与方间的两两通信可以是对参与方执行安全多方计算，本申请实施例对此不做具体限制。
步骤103、调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对。
本申请实施例中，在一轮通信结束后，可以调整该轮通信的第一顺序集合中参与方的顺序获得第二顺序集合，其中，第二顺序集合为N位集合，且包括n个参与方，但第二顺序集合中n个参与方的顺序、位次与第一顺序集合至少部分不同，使得第二顺序集合中的参与方对不同于第一顺序集合中任一参与方对，即第一顺序集合与第二顺序集合中指定位次的两参与方组合不同，从而避免参与方对在多轮通信中重复出现，导致资源浪费。
步骤104、在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
本申请实施例中，可以根据第二顺序集合进行下一轮通信，具体的，可以参照步骤102中根据第一顺序集合进行通信的相关描述，为避免重复，在此不再赘述。
步骤105、循环执行上述调整所述参与方顺序，以及再对所述参与方对进行并行的两两通信的步骤，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
本申请实施例中，n个参与方的任意两两通信未完成的情况下，可以将每一轮的顺序集合作为第一顺序集合循环调整参与方顺序的步骤103，以及再对参与方对进行并行的两两通信的步骤104，至任意两参与方之间都进行过一次通信时，可以确定完成了n个所述参与方的任意两两通信。
本申请实施例中，将n个参与方编入N位的第一顺序集合中，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一，此时，在同一轮通信中分别将第一顺序集合的第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，再调整第一顺序集合中参与方的顺序，使得获得第二顺序集合参与方对与第一顺序集合完全不同，再重复上述对参与方对并行两两通信的过程至完成任意两个参与方间两两通信。相比于参与方每轮两两通信，本申请提供了有序的并行通信策略，能够在多参与方通信中有效提高效率，降低资源开销，且随着参与方数量的增加，效率提升效果越明显。
图2是本申请实施例提供的另一种知识联邦中参与方通信方法的步骤流程图，如图2所示，该方法可以包括：
步骤201、在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n。
步骤202、在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
本申请实施例中，为了避免参与方对中参与方的遗漏，可以将其分配于具有偶数位的第一顺序集合中，因此，在n个参与方中，当n为偶数时，可以直接对n个参与方进行顺序编号从而构建第一顺序集合，此时，N等于n；当n为奇数时，可以在对n个参与方进行顺序编号时插入一个空位，使得N等于n加一，则N为偶数，从而保证第一顺序集合的位数为偶数，便于后续计算。
如，参与方包括(id1,id2,…,id7)共7个，则第一顺序集合＝{id1,id2,…,id7,0}，其中，“0”表示空位，此时，n＝7，N＝8；
或者，参与方包括(id1,id2,…,id6)共6个，则第一顺序集合＝{id1,id2,…,id6}，其中，n＝6，N＝6。
步骤203、对所述第一顺序集合进行等分，获得包括第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第/>位至第N位的第四顺序集合。
本申请实施例中，可以对第一顺序集合进行等分，即均等拆分。由于第一顺序集合的位数为偶数，因此，可以拆分为数量相同的两个子集合，如可以拆分为包括第一顺序集合中第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第/>位至第N位的第四顺序集合，或者，本领域技术人员也可以采用其他方式进行拆分，如对第一顺序集合中的偶数位与奇数位进行拆分。
如，第一顺序集合＝{id1,id2,…,id7,0}可以均等拆分第一位至第四位的第三顺序集合，以及第五位到第八位的第四顺序集合；
第一顺序集合＝{id1,id2,…,id6}可以均等拆分第一位至第三位的第三顺序集合，以及第四位到第六位的第四顺序集合。
步骤204、根据顺序增加方向对所述第三顺序集合与所述第四顺序集合进行反向的顺序对齐，确定对齐的所述参与方为所述参与方对。
本申请实施例中，顺序增加方向指集合中位次依次增加的方向，顺序对齐指两顺序集合中不同位次分别对齐，反向则指位次增大方向与位次减小方向相反，因此，根据顺序增加方向对第三顺序集合与第四顺序集合进行反向的顺序对齐，可以是第三顺序集合以位次增加的方向，与第四顺序集合在位次减小的方向上对齐，或者，也可以是相反。可选地，可以是第三顺序集合的首位对齐第四顺序集合的末位，第三顺序集合的末位对应第四顺序集合的首位，并以此类推。此时，可以将对齐的位次上的两个参与方确定为参与方对。
图3是本申请实施例提供的一种第三顺序集合与第四顺序集合反向对齐示意图，如图3所示，第一顺序集合＝{id1,id2,…,id7,0}均等的拆分第一位至第四位的第三顺序集合＝{id1,id2,id3,id4}，以及第五位到第八位的第四顺序集合＝{id5,id6,id7,0}，对第三顺序集合与第四顺序集合进行反向的顺序对齐，按照顺序增加方向第一位至第四位分别对应第八位至第五位，则id1-0、id2-id7、id3-id6、id4-id5，其中，由于第四顺序集合的末位为空位“0”，因此，第三顺序集合的首位“id1”组成的参与方对id1-0在本轮实质轮空，因此，本轮获得的参与方对(id2,id7),(id3,id6),(id4,id5)。可以看出，在图3的示例中，在第三顺序集合与第四顺序集合反向的顺序集合中，左侧自上而下逐渐增大，右侧自上而下逐渐减小，从而在位次增加方向上形成“U”形结构。
步骤205、分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
本申请实施例中，步骤205可对应参照前述步骤102的相关描述，为彼此重复，在此不做赘述。
本申请实施例中，在协调方的辅助下，本轮对(id2,id7),(id3,id6),(id4,id5)的参与方对进行并行的两两通信。
步骤206、在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
本申请实施例中，在一轮通信结束后，可以调整第一顺序集合中参与方的顺序，其中，可以是固定第一顺序集合中首位不变，将第2位的参与方至N-1位的参与方后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，可以看出，上述过程是将末位调整至集合第2位的过程，通过上述过程对第一顺序集合中参与方的位次进行后迁，从而保证第一顺序集合中的参与方对在第二顺序集合中错位，避免参与方对重复，其中，当第N位为空位时，可以将空位调整至第2位使第2位为空位。可选地，可以在第一顺序集合的基础上调整参与方顺序，也可以在已对齐的第三顺序集合与第四顺序集合的基础上，按照第一顺序集合的调整规则进行调整，此时，可以在后续轮转中避免多次对齐，进一步提升通信效率。
图4是本申请实施例提供的一种第一顺序集合中参与方顺序调整示意图，如图4所示，在图3的基础上，将第2位至第七位的参与方{id2,id3,id4,id5,id6,id7}后移一位，并将第八位的空位“0”调整至第2位，获得第二顺序集合。此时，根据图4可知，第二顺序集合中的参与方对包括(id1,id7),(id2,id5),(id3,id4)。另外，在图4所示的“U”形结构中，由于将第2位至第七位的参与方后移一位的移动方向位逆时针移动，因此，也可以将其看作逆时针轮转的通信方式。
步骤207、在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
本申请实施例中，步骤207可对应参照前述步骤102的相关描述，为彼此重复，在此不做赘述。
本申请实施例中，在协调方的辅助下，本轮对(id1,id7),(id2,id5),(id3,id4)的参与方对进行并行的两两通信。
步骤208、循环执行上述调整所述参与方顺序，以及再对所述参与方对进行并行的两两通信的步骤，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
本申请实施例中，n个参与方的任意两两通信未完成的情况下，可以将每一轮的顺序集合作为第一顺序集合循环调整参与方顺序的步骤206，以及再述参与方对进行并行的两两通信的步骤207，至任意两参与方之间都进行过一次通信时，可以确定完成了n个所述参与方的任意两两通信，可选地，可以在最初第一顺序集合中的末位参与方被调整至顺序集合中的第N-1位时，确定n个参与方的任意两两通信完成，结束循环。
图5是本申请实施例提供的一种参与方循环通信的过程示意图，如图5所示，在图4的基础上，进一步将第2位的参与方至第7位的参与方顺序后移一位，并将第8位的参与方调整至第2位，确定对齐的参与方为参与方对并进行并行的两两通信，至原第8位的“0”调整至第7位，即右列从上而下第2位时，结束循环。
本申请实施例中，当参与方个数为n时，完成所有参与方之间两两通信的轮数计算公式(1)如下所示：
由图3、图4至图5可知，本申请实施例在轮循环中完成了7个参与方之间两两通信，在传统两两通信中则需要21轮才能完成，在此基础上，可以减少三分之二的运算轮数，从而有效提升了联邦通信的效率，减少了资源开销。
本申请实施例中，可以采用安全多方计算实现参与方对之间的两两通信，其中，安全多方计算是一种通过加密手段使得多参与方在互不知数据的情况下完成协同计算的方法，可以实现多参与方之间的比较、加法、减法、乘法等，安全多方计算基于加密解密、哈希函数、密钥交换、同态加密、伪随机函数等基础技术实现，还包含秘密分享、不经意传输协议、不经意伪随机函数等基础工具。
图6是本申请实施例中提供的一种参与方对两两通信的步骤流程示意图，如图6示，前述步骤中，所述分别对所述参与方对进行并行的两两通信，包括：
步骤301、分别获取所述参与方对中第一方对应的第一特征集合，以及第二方对应的第二特征集合。
本申请实施例中，参与方对中两个参与方之间的通信可以是计算两个参与方之间特征的相关系数，此时，参与方对中的两个参与方可以分别视为第一方、第二方，特征集合可以是参与方的数据中特征值的集合，如可以是金融机构中的用户“年收入额”、“年纳税额”、“年消费额”、“年存款额”等，也可以是商家中的“商品种类”、“商品价格”、“商品利润”、“商品退换率”等。
图7是本申请实施例提供的一种参与方对两两通信的具体应用示例图，如图7所示，参与方对中包括第一方A、第二方B，还包括协调方C。此时，A、B分别在本地对特征值集合xa和xb进行排序，得到A第一特征集合的排序编码da，以及B第二特征集合的排序编码db。
步骤302、将第一特征集合拆分为第一特征子集合、第二特征子集合，并将第二特征集合拆分为第三特征子集合、第四特征子集合。
本申请实施例中，可以分别在第一方对应的第一特征集合进行拆分，获得第一特征子集合、第二特征子集合，并在第二方对应的第二特征集合进行拆分获得第三特征子集合、第四特征子集合，上述拆分过程可以是随机拆分。
如图7所示，在A中da被拆分成碎片和/>在B中db被拆分成碎片/>和/>
步骤303、在所述第一方与所述第二方之间交换第二特征子集合与第三特征子集合，使所述第一方与所述第二方处于秘密分享状态。
本申请实施例中，在对特征集合拆分后，第一方与第二方可以交换分别交换一个拆分后的子集合，如可以交换第二特征子集合与第三特征子集合，可选地，还可以交换第一特征子集合与第三特征子集合、交换第二特征子集合与第四特征子集合等，本申请实施例对此不做具体限制。
如图7所示，A与B交换碎片和碎片/>使得A、B处于秘密共享状态。
步骤304、在所述秘密分享状态下，对所述第一方与所述第二方分别进行减法计算获得第一方结果与第二方结果，并分别对所述第一方结果与所述第二方结果进行复制。
本申请实施例中，在第一方、第二方处于秘密分享的状态下可以对交换后的特征集合执行减法计算，从而分别获得减法的计算结果，此时，第一方、第二方可以分别对减法计算后的第一方结果与第二方结果进行复制。
如图7所示，A执行减法计算得到/>B执行减法计算/>得到A、B双方分别把减法计算结果/> 各复制一份。
步骤305、根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，通过第三方协调在所述第一方与所述第二方分别进行乘法计算，获得第一结果碎片与第二结果碎片。
本申请实施例中，根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，第一方与第二方分别通过第三方协调执行安全多方计算中的乘法计算，从而分别得到第一结果碎片与第二结果碎片。
如图7所示，A、B与协调方C调用安全多方计算乘法(mpcmul)，分别得到结果d的碎片和/>
步骤306、在所述第一方与所述第二方分别向所述第三方提供所述第一结果碎片与所述第二结果碎片，使所述第三方根据所述第一结果碎片与所述第二结果碎片进行结果恢复，获得计算结果。
本申请实施例中，第一方、第二方可以分别向第三方公开第一结果碎片、第二结果碎片，并调用安全多方计算中的结果碎片恢复，从而得到最终的计算结果。可选地，参与方可以先将本地的结果碎片聚合，再将聚合的结果碎片互换，从而降低数据传输量，提升数据传输的安全性。
如图7所示，参与方A、B将碎片和/>发送给协调方C，并调用安全多方计算结果碎片恢复(mpcrec)，得到计算结果d，其中，计算结果d的计算公式(2)如下所示：
步骤307、根据所述计算结果计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，完成所述第一方与所述第二方的两两通信。
本申请实施例中，第一方、第二方可以根据该计算结果本地计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，从而完成参与方对中第一方与第二方的两两通信，其中，特征相关系数ρ的计算公式(3)如下所示：
其中，N为第一方和第二方的特征集合的大小。
如图7所示，参与方A、B根据计算结果d本地计算特征相关系数ρ并输出。
在具体应用中，假定同一地区中有四家机构，包括机构A、机构B、机构C、机构D，四家机构各自拥有部分用户的特征数据。此时，机构A、机构B、机构C、机构D提出了通过信用模型，构建用户的信用评分，以便于更精准对客户进行授信和营销的需求。但是，由于各机构拥有的特征数据均比较有限，因此，可以采用跨特征联邦学习的方式建立信用评分卡模型。此时，在四个参与方中，采用本申请实施例进行通信计算特征相关系数如下所示：
假设机构A存在用户的特征“年收入额”，机构B存在用户的特征“年纳税额”，机构C存在用户的特征“年消费额”，机构D存在用户的特征“年存款额”。可以应用跨特征联邦相关性分析来得到特征之间的关联性，以确定这四个特征是否存在相关性，本申请实施例以Spearman(斯皮尔曼)相关系数为例，Spearman相关系数的计算公式(4)如下所示：
其中，X,Y表示特征，N表示特征的元素个数，dX,dY表示特征集合的排序编码(排序编码同时为升序或者降序)，ρX,Y为特征X,Y的Spearman相关系数。Spearman相关系数的取值范围在-1到1之间，越接近-1或1表示特征相关性越强，反之则表示特征相关性越弱。
在评分卡模型的联邦实现过程中，两两之间的特征都需要计算相关系数，传统的联邦通信，在机构A和机构B联邦计算Spearman相关系数的过程中，机构C和机构D处于等待的状态，在整个过程中需要六轮通信，该方法效率低，机器的闲置也造成了资源的浪费。
本申请中{机构A，机构B，机构C，机构D}，通过[(机构A，机构D),(机构B，机构C)]，[(机构A，机构C),(机构D，机构B)]，[(机构A，机构B),(机构C，机构D)]三轮通信即可实现任意两个参与方计算特征系数，每一轮的联邦计算特征相关系数，都能充分调用机器，合理利用资源，有效提高联邦效率。
综上所述，本申请实施例中，将n个参与方编入N位的第一顺序集合中，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一，此时，在同一轮通信中分别将第一顺序集合的第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，再调整第一顺序集合中参与方的顺序，使得获得第二顺序集合参与方对与第一顺序集合完全不同，再重复上述对参与方对并行两两通信的过程至完成任意两个参与方间两两通信。相比于参与方每轮两两通信，本申请提供了有序的并行通信策略，能够在多参与方通信中有效提高效率，降低资源开销，且随着参与方数量的增加，效率提升效果越明显；而且本申请实现简单，具有很好的易用性，可移植到几乎所有涉及两两通信的多参与方联邦协议中，具有较好的普适性，易于低成本推广；在计算特征相关系数时，使用秘密分享使用减法和乘法分别计算一次，计算量和通信数据量可类比明文计算和通信，速率较快；且恢复最终结果时，是在参与方本地将碎片的结果先聚合，再将参与方聚合的碎片互换，在此过程中有效降低了数据传输量，提升了数据交换的安全性。
图8是本申请实施例提供的一种知识联邦中参与方通信装置40的结构框图，如图8所示，该装置40可以包括:
集合获取模块401，用于获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一；
参与方通信模块402，用于在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；/>
参与方通信模块402，还用于在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
集合调整模块403，用于调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对；
循环判断模块404，用于循环执行所述参与方通信模块402与所述集合调整模块403，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
可选地，所述集合调整模块403，具体用于在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
可选地，所述集合获取模块401，包括：
第一集合获取子模块，用于在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n；
第二集合获取子模块，用于在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
可选地，所述参与方通信模块402，包括：
集合划分子模块，用于对所述第一顺序集合进行等分，获得包括第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第/>位至第N位的第四顺序集合；
集合对齐子模块，用于根据顺序增加方向对所述第三顺序集合与所述第四顺序集合进行反向的顺序对齐，确定对齐的所述参与方为所述参与方对；
参与方通信子模块，用于分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
可选地，所述参与方通信模块402，包括：
特征获取子模块，用于分别获取所述参与方对中第一方对应的第一特征集合，以及第二方对应的第二特征集合；
特征划分子模块，用于将第一特征集合拆分为第一特征子集合、第二特征子集合，并将第二特征集合拆分为第三特征子集合、第四特征子集合；
秘密分享子模块，用于在所述第一方与所述第二方之间交换第二特征子集合与第三特征子集合，使所述第一方与所述第二方处于秘密分享状态；
减法计算子模块，用于在所述秘密分享状态下，对所述第一方与所述第二方分别进行减法计算获得第一方结果与第二方结果，并分别对所述第一方结果与所述第二方结果进行复制；
乘法计算子模块，用于根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，通过第三方协调在所述第一方与所述第二方分别进行乘法计算，获得第一结果碎片与第二结果碎片；
结果恢复子模块，用于在所述第一方与所述第二方分别向所述第三方提供所述第一结果碎片与所述第二结果碎片，使所述第三方根据所述第一结果碎片与所述第二结果碎片进行结果恢复，获得计算结果；
系数计算子模块，用于根据所述计算结果计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，完成所述第一方与所述第二方的两两通信。
综上所述，本申请实施例中，将n个参与方编入N位的第一顺序集合中，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一，此时，在同一轮通信中分别将第一顺序集合的第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，再调整第一顺序集合中参与方的顺序，使得获得第二顺序集合参与方对与第一顺序集合完全不同，再重复上述对参与方对并行两两通信的过程至完成任意两个参与方间两两通信。相比于参与方每轮两两通信，本申请提供了有序的并行通信策略，能够在多参与方通信中有效提高效率，降低资源开销，且随着参与方数量的增加效率提升效果越明显。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如图1至图7任一所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如图1至图7任一所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种知识联邦中参与方通信方法，其特征在于，所述方法包括：
获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一；
在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对；
在所述第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
循环执行上述调整所述参与方顺序，以及再对所述参与方对进行并行的两两通信的步骤，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，包括：
在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取包括N位的第一顺序集合，包括：
在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n；
在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信，包括：
对所述第一顺序集合进行等分，获得包括第1位至第位的第三顺序集合，以及包括第位至第N位的第四顺序集合；
根据顺序增加方向对所述第三顺序集合与所述第四顺序集合进行反向的顺序对齐，确定对齐的所述参与方为所述参与方对；
分别对所述参与方对进行并行的两两通信。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述参与方对进行并行的两两通信，包括：
分别获取所述参与方对中第一方对应的第一特征集合，以及第二方对应的第二特征集合；
将第一特征集合拆分为第一特征子集合、第二特征子集合，并将第二特征集合拆分为第三特征子集合、第四特征子集合；
在所述第一方与所述第二方之间交换第二特征子集合与第三特征子集合，使所述第一方与所述第二方处于秘密分享状态；
在所述秘密分享状态下，对所述第一方与所述第二方分别进行减法计算获得第一方结果与第二方结果，并分别对所述第一方结果与所述第二方结果进行复制；
根据复制后的所述第一方结果与所述第二方结果，通过第三方协调在所述第一方与所述第二方分别进行乘法计算，获得第一结果碎片与第二结果碎片；
在所述第一方与所述第二方分别向所述第三方提供所述第一结果碎片与所述第二结果碎片，使所述第三方根据所述第一结果碎片与所述第二结果碎片进行结果恢复，获得计算结果；
根据所述计算结果计算第一特征集合与第二特征集合的特征相关系数，完成所述第一方与所述第二方的两两通信。
6.一种知识联邦中参与方通信装置，其特征在于，所述装置包括：
集合获取模块，用于获取包括n个参与方的第一顺序集合，所述第一顺序集合包括N位，其中，n大于或等于3，N为偶数，且N等于n或N等于n加一；
参与方通信模块，用于在所述第一顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
所述参与方通信模块，还用于在第二顺序集合中分别将第1位与第N位、第2位与第N-1位至第位与第/>位的参与方确定为参与方对，并分别对所述参与方对进行并行的两两通信；
集合调整模块，用于调整所述第一顺序集合中所述参与方的顺序获得第二顺序集合，所述第二顺序集合中的所述参与方对不同于所述第一顺序集合中任一所述参与方对；
循环判断模块，用于循环执行所述参与方通信模块与所述集合调整模块，并在n个所述参与方的任意两两通信完成的情况下结束循环。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述集合调整模块，具体用于在所述第一顺序集合中将第2位的参与方至第N-1位的参与方顺序后移一位，并将第N位的参与方调整至第2位，获得第二顺序集合。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述集合获取模块，包括：
第一集合获取子模块，用于在n为偶数的情况下，对所述参与方进行顺序编号获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n；
第二集合获取子模块，用于在n为奇数的情况下，对所述参与方进行顺序编号并在最后插入一个空位，获得N位的所述第一顺序集合，且N等于n加一。
9.一种电子设备，所述电子设备包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如权利要求1～5任一所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如权利要求1～5任一所述的知识联邦中参与方通信方法的步骤。
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