CN114422107A - 基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,包括:工程建设信息化管理中心设置公开参数,并为智慧工程建设系统平台分配容错参数以及秘密参数;在一个预设周期内,工程建设终端用户将敏感数据进行同态加密得到同态密文,并将同态密文上传智慧工程建设系统平台;智慧工程建设系统平台设置已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份的集合,根据已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份对应的序号计算拉格朗日插值系数;计算聚合密文,并利用秘密参数解密得到敏感数据的聚合值;计算敏感数据的平均状态值。本发明的方法可以掌握敏感数据的平均状态值,便于智慧工程建设系统平台及时调整工程建设参数。
Description
技术领域
本发明涉及工程建设信息化技术领域,特别是涉及一种基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法。
背景技术
工程建设管理的复杂性与施工现场的动态变迁和原料的多源输送,传统工程建设系统管理亟需升级,已经无法做到精细化管理。特别是,在传统工程建设系统中,传统业务流程数据上报汇总及时性差、缺少数据关联,未能形成统一的项目监管制度体系;施工现场管理不规范,数据不严谨,施工现场对安全管理不到位,缺乏对问题的回溯能力。传统的信息化无法切实有效地解决施工现场存在的问题,无法提高现场管理水平。
智慧工程建设随着云计算、物联网、传感器、大数据等新一代信息技术的快速发展,将彻底改变这一被动局面,让建筑行业迎来信息化时代。近年来,国家住房和城乡建设部、人力资源社会保障部也在不断强调工程智能化、精细化管理的优势。智慧工程建设系统平台将集成工程项目信息数据库与服务器,引入物联网技术、BIM技术、以及大数据分析系统,建立基于工程建设项目数据全生命周期管理系统,以高质、高效和灵活的方式支持数据下一步分析、挖掘、可视化和服务创新,全面、动态管控各个工程建设项目的重要信息。
智慧工程建设系统平台依托无线传感器等物联网技术将各个工程建设终端用户的数据汇聚到系统平台。在重大工程建设中,关键数据是非常敏感的,各个终端数据往往需要使用加密技术来确保重要数据的机密性。为实现在隐私保护状态下,解决数据孤岛问题,各个工程建设终端用户传输的加密重要敏感数据不只是独立存储在智慧工程建设系统平台,而是要形成数据关联与聚合,能够进一步产生数据挖掘的价值,便于智慧工程建设系统升级与精细化管理。因此,基于同态加密算法的隐私保护聚合技术在智慧工程建设系统应用具有重要前景。
此外,工程建设过程中,往往也会出现意外情况,比如网络通讯中断,导致重要数据并不会按时传输到智慧工程建设系统平台。因此,在不影响密文数据聚合与统计分析情况下,实现可容错的密文聚合在实际智慧工程建设中是一种非常实际的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的一项或多项不足,提供一种基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,应用于工程建设信息化系统,所述工程建设信息化系统包括智慧工程建设系统平台、工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户,所述智慧工程建设系统平台分别与工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户通信连接,工程建设信息化管理中心与工程建设终端用户通信连接,基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法包括:
S1.工程建设信息化管理中心设置公开参数工程建设信息化管理中心为各个工程建设终端用户分配对应的秘密份额,工程建设信息化管理中心为智慧工程建设系统平台分配用于实现密文聚合过程中可容错特性的容错参数、以及用于聚合密文解密的秘密参数,所述公开参数包括乘法循环群、乘法循环群的生成元、以及双线性对映射;
S2. 在一个预设周期内,工程建设终端用户将获取的敏感数据进行同态加密得到同态密文,并将同态密文上传智慧工程建设系统平台;
S3. 智慧工程建设系统平台设置已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份的集合,并根据已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份对应的序号计算拉格朗日插值系数;智慧工程建设系统平台利用容错参数辅助计算聚合密文,并利用秘密参数解密聚合密文得到样本容量下的原始的敏感数据的聚合值,并计算敏感数据的平均状态值。
优选的,所述S1包括以下步骤:
优选的,所述S2包括以下步骤:
优选的,所述S3包括以下步骤:
S31. 在一个预设周期内,智慧工程建设系统平台获取到所有已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份,并设置第一序号集合,其中,第一序号集合是所有工程建设终端用户身份对应的第二序号集合的子集,是第一序号集合的元素个数,是样本容量门限值;
本发明的有益效果是:
(1)智慧工程建设系统平台接收到所有工程建设终端用户发送的基于同态加密算法产生的密文数据,可以迅速对这些密文数据进行聚合处理,将大量的密文数据聚合为单一的聚合值进行传输,极大地降低了数据传输的通信开销;
(2)本发明的方法可以掌握敏感数据的平均状态值,便于智慧工程建设系统平台及时做出决策,调整工程建设参数;
(5)工程建设终端用户利用循环群的生成元、循环子群 的生成元,以及工程建设信息化管理中心为其分配的秘密份额,对敏感数据产生具有盲化功能的同态密文分量二,作为智慧工程建设系统平台用于产生可容错聚合密文数据的重要组成部分,同时可以确保即使这个加密系统的解密私钥泄露,也不会导致单个数据泄露;
附图说明
图1为本发明中工程建设信息化系统的一个实施例中组成框图;
图2为本发明中基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明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,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。
参阅图1-图2,本实施例提供了一种基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法:
基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,应用于工程建设信息化系统,如图1所示,所述工程建设信息化系统包括智慧工程建设系统平台、工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户,所述智慧工程建设系统平台分别与工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户通信连接,工程建设信息化管理中心与工程建设终端用户通信连接。在一个实施例中,所述智慧工程建设系统平台通过无线网络分别与工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户通信连接,工程建设信息化管理中心通过无线网络与工程建设终端用户通信连接。
如图2所示,基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,包括:
S1.工程建设信息化管理中心设置公开参数工程建设信息化管理中心通过安全信道为各个工程建设终端用户分配对应的秘密份额,工程建设信息化管理中心通过安全信道为智慧工程建设系统平台分配用于实现密文聚合过程中可容错特性的容错参数、以及用于聚合密文解密的秘密参数,所述公开参数包括乘法循环群、乘法循环群的生成元、以及双线性对映射。
在一个实施例中,所述S1包括以下步骤:
S15. 工程建设信息化管理中心随机选取两个参数,并设置第二个次多项式函数,其中,,系数 是从有限域中随机选取的。本实施例中的参数选取与条件设立,可以让智慧工程建设系统平台利用正确设计的两个参数在容错状态下进行聚合密文的正确解密。
S16. 工程建设信息化管理中心为每一个工程建设终端用户分配对应的秘密份额,并将个用于容错的容错参数 ,以及秘密参数和大素数发送给智慧工程建设系统平台。本实施例中容错参数的选取与条件设立,可以让智慧工程建设系统平台对已经成功上传的同态密文进行正确地可容错密文数据聚合。
S2. 在一个预设周期内,工程建设终端用户将获取的敏感数据进行同态加密得到同态密文,并将同态密文上传智慧工程建设系统平台。
S21.在一个预设周期T内,工程建设终端用户计算同态密文分量一 ,其中, 。工程建设终端用户利用工程建设信息化管理中心为其分配的秘密份额和,以及公开的生成元产生同态密文分量一,作为智慧工程建设系统平台用于产生可容错聚合密文数据的重要组成部分。
S22. 工程建设终端用户计算同态密文分量二,其中,为敏感数据, 。 智慧工程建设系统平台根据已经成功上传的各个同态密文分量和、对应的容错参数产生聚合密文,并利用秘密参数和循环群的生成元进一步与前面聚合密文相乘,去除盲化因子,从而在容错状态下实现了智慧工程建设系统平台对聚合密文数据的正确解密。
S3. 智慧工程建设系统平台设置已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份的集合,并根据已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份对应的序号计算拉格朗日插值系数;智慧工程建设系统平台利用容错参数辅助计算聚合密文,并利用秘密参数解密聚合密文得到样本容量下的原始的敏感数据的聚合值,并计算敏感数据的平均状态值。
在一个实施例中,所述S3包括以下步骤:
S31. 在一个预设周期内,智慧工程建设系统平台获取到所有已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份,并设置第一序号集合,其中,第一序号集合是所有工程建设终端用户身份对应的第二序号集合的子集,是第一序号集合的元素个数,是样本容量门限值。
本实施例中解密的正确性推导如下:
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,应用于工程建设信息化系统,所述工程建设信息化系统包括智慧工程建设系统平台、工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户,所述智慧工程建设系统平台分别与工程建设信息化管理中心和工程建设终端用户通信连接,工程建设信息化管理中心与工程建设终端用户通信连接,其特征在于,基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法包括:
S1.工程建设信息化管理中心设置公开参数,工程建设信息化管理中心为各个工程建设终端用户分配对应的秘密份额,工程建设信息化管理中心为智慧工程建设系统平台分配用于实现密文聚合过程中可容错特性的容错参数、以及用于聚合密文解密的秘密参数,所述公开参数包括乘法循环群、乘法循环群的生成元、以及双线性对映射;
S2.在一个预设周期内,工程建设终端用户将获取的敏感数据进行同态加密得到同态密文,并将同态密文上传智慧工程建设系统平台;
S3.智慧工程建设系统平台设置已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份的集合,并根据已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份对应的序号计算拉格朗日插值系数;智慧工程建设系统平台利用容错参数辅助计算聚合密文,并利用秘密参数解密聚合密文得到样本容量下的原始的敏感数据的聚合值,并计算敏感数据的平均状态值。
2.根据权利要求1所述的基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,其特征在于,所述S1包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的基于智慧工程建设系统平台可容错的密文数据聚合方法,其特征在于,所述S3包括以下步骤:
S31. 在一个预设周期内,智慧工程建设系统平台获取到所有已经成功上传同态密文的工程建设终端用户身份,并设置第一序号集合,其中,第一序号集合是所有工程建设终端用户身份对应的第二序号集合的子集,是第一序号集合的元素个数,是样本容量门限值;
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