CN114726580B - 数据处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供了一种数据处理方法和装置，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数。根据该实施例的方法，首先各MPC计算方从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，所述第一数据分量为所述数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且所述第一数据分量为地址编码分量；对所述第一数据分量进行从地址编码分量到独热编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据处理方法和装置。
背景技术
众所周知，数据往往内包含大量的隐私和机密信息，统称为隐私数据，很多企业、医院等机构都会对隐私数据进行保护。在密码学中如何在不泄露隐私的情况下，保密地使用互联网实现数据共享是一个重要的问题。在这种背景下，MPC(Secure Multi-PartyComputation，安全多方计算)应运而生。MPC指的是一组互相不信任的参与者在保护数据隐私的同时，还可以进行协同计算。其中，上述的参与者称为MPC计算方。
数据提供方将隐私数据随机拆分成多个数据分量，将数据分量通过数据提供者与MPC计算方之间建立的安全信道提供给MPC计算方。数据提供者提供给各MPC计算方数据分量的原则在于，每个MPC计算方只获得其中一部分数据分量而非原始数据全部，并且至少2个以上的MPC计算方之间交互数据分量后能还原出原始数据。这样能够保证每个MPC计算方都只接触过数据分量，即便攻击者攻破一个MPC计算方，并且长期窃取或修改它，也不能获得有效信息。
由于数据提供者与MPC计算方之间是通过公网传输的，因此亟需一种数据处理方式能够降低数据提供者与MPC计算方之间数据分量传输对公网传输造成的压力。
发明内容
本说明书一个或多个实施例描述了一种数据处理方法，以便于降低数据分量传输对公网传输造成的压力。
根据第一方面，提供了一种数据处理方法，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数，所述方法包括：
各MPC计算方从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，所述第一数据分量为所述数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且所述第一数据分量为地址编码分量；
对所述第一数据分量进行从地址编码分量到独热one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理。
根据本申请实施例中一可实现的方式，对所述第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换包括：
利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反值的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值。
根据本申请实施例中一可实现的方式，分别采用如下方式确定one hot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
转至执行所述将j的值增1的步骤，直至j达到地址编码分量的最高位数，得到第i位的one hot编码分量取值；
其中，所述addr[0]为地址编码分量中第0位的取值，addr[j]为地址编码分量中第j位的取值。
根据本申请实施例中一可实现的方式，在进行所述相乘时，计算地址编码分量中部分addr[j]之间的乘积得到已计算乘积值，其他部分addr[j]取值之间的相乘转换为多个加法项之间相加的处理，所述加法项包括所述已计算乘积值。
根据本申请实施例中一可实现的方式，所述各MPC计算方从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量包括：
所述各MPC计算方将从数据消息中获取的数据分量作为所述第一数据分量；或者，
所述各MPC计算方从所述数据消息中获取数据分量，将获取的数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到所述第一数据分量；或者，
所述各MPC计算方从所述数据消息中获取数据分量后，进行零共享处理，得到第四数据分量；利用第四数据分量和从数据消息中获取的数据分量进行合并后得到第五数据分量；将第五数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到所述第一数据分量。
根据第二方面，提供了一种数据处理方法，应用于包括数据提供方和N个MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数，所述方法包括：
所述数据提供方将数据拆分为多个数据分量；
将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到所述多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，所述第一数据分量为地址编码分量。
根据本申请实施例中一可实现的方式，所述数据提供方将数据拆分为多个数据分量包括：所述数据提供方将数据的one hot编码拆分为多个逻辑分量，将所述逻辑分量采用地址编码进行表示，得到地址编码分量；
将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方包括：将得到的多个地址编码分量通过数据消息发给所述N个MPC计算方。
根据第三方面，提供了一种数据处理装置，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数；所述装置设置于所述MPC计算方，包括：
数据获取单元，被配置为从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，所述第一数据分量为所述数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且所述第一数据分量为地址编码分量；
编码转换单元，被配置为对所述第一数据分量进行从地址编码分量到独热onehot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理。
根据第四方面，提供了一种数据处理装置，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数；所述装置设置于所述数据提供方，包括：
数据拆分单元，被配置为将数据拆分为多个数据分量；
数据发送单元，被配置为将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到所述多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，所述第一数据分量为地址编码分量。
根据第五方面，提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现第一方面的方法。
根据本说明书实施例提供的方法和装置，数据提供方向MPC计算方传输地址编码分量，由各MPC计算方利用接收到的地址编码分量转换得到one hot编码分量，从而降低公网传输的数据量。
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为本申请实施例适用的系统架构图；
图2示出根据一个实施例的数据处理方法的流程图；
图3示出根据另一个实施例的数据处理方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种数据传输的实例图；
图5为本申请实施例提供的另一种数据传输的实例图；
图6为本申请实施例提供的一种地址编码分量转换one hot编码分量的方法流程图；
图7示出根据一个实施例的数据处理装置的示意性框图；
图8示出根据另一个实施例的数据处理装置的示意性框图。
具体实施方式
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
图1为本申请实施例适用的系统架构图，如图1中所示，该系统中包括数据提供方和N个MPC计算方，N为3以上的整数，在图1中N以3为例。TECC(可信密态计算)基于MPC(Secure Multi-Party Computation，安全多方计算)算法，是一种安全高效的密态计算方法。在TECC应用场景下，上述的MPC计算方可以为各TEE(Trusted Execution Environment，可信执行环境)。
目前已有的数据分量传输方式是，数据提供方由于数据提供方与MPC计算方之间是通过公网传输的，这种传输方式下，每个数据提供方都需要传输(N-1)*N份数据分量。
以图1中为例，数据提供者1将数据u拆分成u1、u2和u3。然后将u1、u2提供给MPC计算方A，将u2、u3提供给MPC计算方B，将u3、u1提供给MPC计算方C。
在诸如机器学习等模型训练或预测场景下，数据提供方提供的隐私数据为样本特征数据的one hot(独热)编码数据。相应地，数据提供方传输的第一数据分量为由one hot编码数据随机拆分的逻辑分量。其中逻辑分量指的是各元素为二进制值的数据分量。例如，对于特征数量为d，分桶为b，样本数量为n的数据集，可以使用X[d][b][n]来表示样本特征数据的one hot编码，X[d][b][n]中各元素的取值为0或1。每个元素占用1bit，将其拆分为逻辑分量，每个逻辑分量的大小与X[d][b][n]一致。
下面结合附图，对本说明书提供的方案进行描述。
图2示出根据一个实施例的数据处理方法的流程图。该方法由图1所示系统中的数据提供者执行。如图2所示，该方法包括以下步骤:
步骤201：数据提供方将隐私数据拆分为多个数据分量。
步骤203：将多个数据分量通过数据消息分发给N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到上述多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，第一数据分量为地址编码分量。
图3示出根据另一个实施例的数据处理方法的流程图，该方法由图1所示系统中的各MPC计算方执行。如图3中所示，该方法包括以下步骤：
步骤301：各MPC计算方从数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，第一数据分量为数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且第一数据分量为地址编码分量。
步骤303：对第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理。
通过图2和图3所示数据处理方法，数据提供方将原本需要向MPC计算方传输onehot编码分量，替换为传输地址编码分量；由各MPC计算方利用接收到的地址编码分量转换得到one hot编码分量，从而降低公网传输的数据量。
作为其中一种可实现的方式，数据提供方仍可以采用现有的传输方式，将隐私数据拆分成多个数据分量。然后向各MPC计算方分别发送两个数据分量，且向其中任一个MPC计算方发送的第一个数据分量与向该MPC计算方的上一个MPC计算方发送的第二个数据分量相同。
以图1中为例，数据提供者1将数据u拆分成u1、u2和u3。然后将u1、u2提供给MPC计算方A，将u2、u3提供给MPC计算方B，将u3、u1提供给MPC计算方C。即在步骤301中，MPC计算方A获取到的第一数据分量为u1和u2，由于u1和u2均为逻辑分量，因此将u1和u2分别称为第一逻辑分量和第二逻辑分量。相应地，MPC计算方B获取到的第一数据分量中包含的第一逻辑分量和第二逻辑分量分别为u2和u3，MPC计算方C获取到的第一数据分量中包含的第一逻辑分量和第二逻辑分量分别为u3和u1。
作为另一种可实现的方式，数据提供方可以将N个数据分量分别发送给N个MPC计算方，即每个MPC计算方接收到其中一个数据分量且每个MPC计算方接收到的数据分量不同。
这种情况下，在上述步骤301中，MPC计算方接收到数据分量后，利用接收到的数据分量进行算数共享(sharing)处理即可获取到第一数据分量。
所谓算数共享处理指的是：将本地的待分享数据进行加密后分享给下一MPC计算方，并接收上一MPC计算方分享来的数据并进行解密。然后将接收到的解密后的数据与本地的待分享数据合并，得到第一数据分量。也就是说，算数共享处理是各MPC计算方按照环状次序进行数据分享的过程。其中，各MPC计算方按照环状次序进行算数共享处理。另外，MPC计算方进行加密时采用的密钥与下一MPC计算方解密所采用的密钥相同，该密钥是预先配置或约定好的。
以图1所示的3个MPC计算方为例对这种实现方式进行描述。如图4所示，首先，数据提供方依然将原始数据拆分成三个数据分量u1、u2和u3。然后将u1传输给MPC计算方A，将u2传输给MPC计算方B，将u3传输给MPC计算方C。
MPC计算方A、MPC计算方B和MPC计算方C共同执行一次算数共享处理。其中，每个MPC计算方预先约定好交互密钥使得每个MPC计算方本地均存在交互密钥对(share_rng_d,share_rng_u)。MPC计算方A的share_rng_d与MPC计算方C的share_rng_u相同，MPC计算方B的share_rng_d与MPC计算方A的share_rng_u相同，MPC计算方C的share_rng_d与MPC计算方B的share_rng_u相同。
在进行算数共享处理时，MPC计算方A利用share_rng_d对u1进行加密后传输给MPC计算方C，MPC计算方C利用share_rng_u进行解密得到u1。
MPC计算方B利用share_rng_d对u2进行加密后传输给MPC计算方A，MPC计算方A利用share_rng_u进行解密得到u2。
MPC计算方C利用share_rng_d对u3进行加密后传输给MPC计算方B，MPC计算方B利用share_rng_u进行解密得到u3。
进行算数共享处理之后，MPC计算方A本地存在u1和u2，MPC计算方B本地存在u2和u3，MPC计算方C本地存在u3和u1。但公网仅需要传输3份数据分量(逻辑分量)，即从原本需要传输6份数据分量减少到3份。而在MPC计算方之间进行算数共享时，由于是在高速网内部因此对于网络传输的压力很小。
作为再一种可实现的方式，数据提供方拆分得到的数据分量数量小于N，仅向其中部分MPC计算方传输一个数据分量，其他MPC获取0个数据分量。即有部分MPC计算方分别接收到其中一个数据分量且每个MPC计算方接收到的数据分量不同，另一部分MPC计算方接收到0个数据分量。
这种情况下，在上述步骤301中，MPC计算方从数据消息中获取到数据分量(1个或0个)后，可以首先进行零共享(zero sharing)处理，得到第四数据分量；然后将得到的第四数据分量和从数据消息中获取的数据分量进行合并后得到第五数据分量；再将第五数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到第一数据分量。
零共享处理指的是各MPC计算方各自生成数据分量并且各MPC计算方生成的数据分量的和为0。具体地，零共享处理包括：MPC计算方利用本地持有的第一零共享密钥生成第一派生值，以及本地持有的第二零共享密钥生成第二派生值；利用所述第一派生值与所述第二派生值的差值，得到上述的第四数据分量。其中每个MPC计算方预先约定好零共享密钥使得每个MPC计算方本地均存在由第一零共享密钥和第二零共享密钥构成的密钥对(prng,prngu)。MPC计算方A的prng与MPC计算方C的prngu相同，MPC计算方B的prng与MPC计算方A的prngu相同，MPC计算方C的prng与MPC计算方B的prngu相同。
以图1所示的3个MPC计算方为例对这种实现方式进行描述。如图5所示，首先，数据提供方依然将原始数据拆分成两个数据分量y1和y2。然后将y1传输给MPC计算方A，将y2传输给MPC计算方B，MPC计算方C得到0个数据分量。
MPC计算方A、MPC计算方B和MPC计算方C共同执行一次零共享处理，分别获得0的三个分量x1、x2和x3。具体地，各MPC计算方各自使用prng生成第一派生值buf1，使用prngu生成第二派生值buf2，将buf1-buf2的值作为零共享处理得到的第四数据分量。
MPC计算方A将零共享处理的结果x1与y1合并后得到第五数据分量x1+y1，MPC计算方B将零共享处理的结果x2与y2合并后得到第五数据分量x2+y2，MPC计算方C将零共享处理的结果x3与接收到的0个数据分量合并后得到第五数据分量x3。
然后MPC计算方A、MPC计算方B和MPC计算方C共同执行一次算数共享处理。
在进行算数共享处理时，MPC计算方A利用share_rng_d对x1+y1进行加密后传输给MPC计算方C，MPC计算方C利用share_rng_u进行解密得到x1+y1。
MPC计算方B利用share_rng_d对x2+y2进行加密后传输给MPC计算方A，MPC计算方A利用share_rng_u进行解密得到x2+y2。
MPC计算方C利用share_rng_d对x3进行加密后传输给MPC计算方B，MPC计算方B利用share_rng_u进行解密得到x3。
进行算数共享处理之后，MPC计算方A本地存在u1＝x1+y1，u2＝x2+y2，MPC计算方B本地存在u2＝x2+y2，u3＝x3，MPC计算方C本地存在u3＝x3,u1＝x1+y1。但公网仅需要传输2份数据分量，即从原本需要传输6份数据分量减少到2份。而在MPC计算方之间进行算数共享时，由于是在高速网内部因此对于网络传输的压力很小。
通过上面实施例中所述的方式可以将数据分量(逻辑分量)从6个缩小为3个或2个。
其中，在上述实施例中，步骤201拆分的数据分量为one hot编码，然后会进一步将one hot编码的数据分量采用地址编码分量来表示。也就是说，数据提供方在发送逻辑分量时，将one hot编码采用地址编码表示，从而压缩传输的数据量。地址编码指的是采用一个二进制整数来表示one hot编码中1所在的位置。仍以一个三维数组X[d][b][n]来表示样本特征数据为例，若将原本采用的b位的one hot编码改为用地址编码表示，则可以压缩至ceil(log2b)位。其中ceil()为向上取整函数。
b位的one hot编码中只有1位为1，其余位为0。使用ceil(log2b)位的地址编码来表示1所在的位置。例如，one hot编码“0000000001000”可以用地址编码“1010”表示1在onehot编码的第10位。
下面结合实施例重点对上述步骤303即“对第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理”进行详细描述。
对于MPC计算方而言，获取到的第二数据分量是one hot编码的地址编码表示，需要将其转换为one hot编码分量。转换的思路为，one hot编码分量的每一位的取值均可以表示成地址编码分量中各位的取值或取反值的组合乘积，因此，也就能够利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反值(即取反得到的值)的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值。
图6为本申请实施例提供的一种地址编码分量转换one hot编码分量的方法流程图，如图6中所示，分别采用如下步骤确定one hot编码分量中第i位的取值，其中i从0开始依次到b-1。
步骤601：针对地址编码的第j位，j初始取值0。
步骤603：判断i的二进制取值的第j位是否为1，如果是，则执行步骤605；否则，执行步骤607。
步骤605：确定当前第i位的one hot编码分量one_hot[i]的取值为addr[0]，执行步骤609。
即one_hot[i]＝addr[0]。
其中，addr[0]为地址编码分量中第0位的取值。
步骤607：确定当前第i位的one hot编码分量取值one_hot[i]为addr[0]取反后的值，执行步骤709。
即one_hot[i]＝～addr[0]
其中，符号“～”表示MPC处理的逻辑取反。
步骤609：将j的值增1。
步骤611：判断i的二进制取值的第j位是否为1，如果是，则执行步骤613；否则，执行步骤615。
步骤613：将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值，执行步骤617。
即one_hot[i]＝one_hot[i]×addr[j]
其中，符号“×”为MPC处理中的乘法运算。
步骤615：将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]取反后的值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值，执行步骤617。
即one_hot[i]＝one_hot[i]×(～addr[j])
步骤617：判断j的值是否达到地址编码分量的最高位数，如果是，执行步骤619；否则，转至执行步骤609。
步骤619：获得第i位的one hot编码分量取值。
分别针对i在0至b-1的取值分别执行上述流程就可以得到每一位的one hot编码分量取值，最终得到b位的one hot编码分量取值。
在此需要说明的是，各MPC计算方获取到的第一数据分量实际上是包含多个数据分量的，以图1、图3和图5所示场景为例，每个MPC计算方获取到的第一数据分量是包含两个数据分量的。例如MPC计算方A获取到的第一数据分量为u1和u2，MPC计算方B获取到的第一数据分量为u2和u3，MPC计算方C获取到的第一数据分量为u3和u1。也就是说，上述addj[0]和addr[j]均包含多个分量(图1、图3和图5所示场景下为2个分量)取值。相应地，上述one_hot[i]也包含多个分量取值。即将第一数据分量进行从地址编码到one hot编码转换后，得到的第二数据分量也是包含多个分量的，这多个分量为one hot编码分量。
通过上述压缩算法，数据提供方采用地址编码分量替代one hot编码分量在公网中进行传输，可以将公网数据传输量降维原来的
以16位的one hot编码分量采用4位地址编码分量表示为例，假设MPC计算方接收到的地址编码为addr[4]＝{a,b,c,d}，用大写A，B，C和D分别代表a，b，c和d的MPC处理的逻辑取反值。
按照图6所示流程，可以得到one hot编码分量各位的取值：
one_hot[0]＝ABCD
其中，“ABCD”即为“A×B×C×D”省略了乘法符号的表示，下面均以此方式进行表示。
one_hot[1]＝ABCd
one_hot[2]＝ABcD
one_hot[3]＝ABcd
one_hot[4]＝AbCD
one_hot[5]＝aBcD
one_hot[6]＝AbcD
one_hot[7]＝Abcd
one_hot[8]＝aBCD
one_hot[9]＝aBCd
one_hot[10]＝aBcD
……
在进行上述计算时，可以对乘法进行优化。由于在MPC处理中加法运算无需进行MPC计算方之间的交互，而乘法运算需要进行MPC计算方之间的交互，因此可以将乘法尽量转换为加法，以尽可能减少乘法运算。具体地，可以在进行相乘时，计算地址编码分量中部分addr[j]之间的乘积得到已计算乘积值，其他部分addr[j]取值之间的相乘转换为多个加法项之间相加的处理，其中加法项包括已计算乘积值。可以部分加法项为已计算乘积值，也可以所有加法项均为已计算乘积值。
例如，通过乘法运算计算ab、abc、Abc、aBc、abcd,Abcd,aBcd,ABcd,abCd,AbCd,aBCd，其他乘法转换为上述已计算得到的结果之间的加法：
Ab＝ab+b
aB＝ab+a
AB＝Ab+A
ABc＝abc+Abc+aBc+c
abC＝abc+ab
AbC＝Abc+Ab
aBC＝aBc+aB
ABC＝ABc+AB
ABCd＝abcd+Abcd+aBcd+ABcd+abCd+AbCd+aBCd+d
abcD＝abcd+abc
AbcD＝Abcd+Abc
ABCD＝ABCd+ABC
ABcD＝ABcd+ABc
AbCD＝AbCd+AbC
aBCD＝aBCd+aBC
aBcD＝aBcd+aBc
abCD＝abCd+abC
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
根据另一方面的实施例，提供了一种数据处理装置。图7示出根据一个实施例的数据处理装置的示意性框图。可以理解，该装置可以设置于图1所示系统中的MPC计算方，可以体现为应用程序，或者应用程序中的插件或软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)等功能单元的形式。如图7所示，该装置700包括：数据获取单元701和编码转换单元702。其中各组成单元的主要功能如下：
数据获取单元701，被配置为从数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，第一数据分量为数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且第一数据分量为地址编码分量。
编码转换单元702，被配置为对第一数据分量进行从地址编码分量到独热one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理。
作为一种可实现的方式，编码转换单元702，可以具体被配置为利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值。
作为一种更具体的实现方式，编码转换单元702，可以分别采用如下方式确定onehot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
转至执行将j的值增1的步骤，直至j达到地址编码分量的最高位数，得到第i位的one hot编码分量取值；
其中，addr[0]为地址编码分量中第0位的取值，addr[j]为地址编码分量中第j位的取值。
作为另一种优选的实施方式，编码转换单元702在进行相乘时，计算地址编码分量中部分addr[j]之间的乘积得到已计算乘积值，其他部分addr[j]取值之间的相乘转换为多个加法项之间相加的处理，其中加法项包括已计算乘积值。
作为其中一种可实现的方式，数据获取单元701可以将从数据消息中获取的数据分量作为第一数据分量。
作为其中另一种可实现的方式，数据获取单元701可以从数据消息中获取数据分量，将获取的数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到第一数据分量。
作为其中再一种可实现的方式，数据获取单元701可以从数据消息中获取数据分量后，进行零共享处理，得到第四数据分量；利用第四数据分量和从数据消息中获取的数据分量进行合并后得到第五数据分量；将第五数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到第一数据分量。
根据另一方面的实施例，提供了一种数据处理装置。图8示出根据一个实施例的数据处理装置的示意性框图。可以理解，该装置可以设置于图1所示系统中的数据提供方，可以体现为应用程序，或者应用程序中的插件或软件开发工具包(Software DevelopmentKit，SDK)等功能单元的形式。如图8所示，该装置800包括：数据拆分单元801和数据发送单元802。其中各组成单元的主要功能如下：
数据拆分单元801，被配置为将数据拆分为多个数据分量。
数据发送单元802，被配置为将多个数据分量通过数据消息分发给N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，第一数据分量为地址编码分量。
作为一种可实现的方式，数据拆分单元801可以将数据的one hot编码拆分为多个逻辑分量，将逻辑分量采用地址编码进行表示，得到地址编码分量。相应地，数据发送单元802可以将数据拆分单元801得到的多个地址编码分量通过数据消息发给N个MPC计算方。
作为其中一种可实现的方式，数据拆分单元801拆分得到N个数据分量，数据发送单元802向各MPC计算方分别发送两个数据分量，且向其中任一个MPC计算方发送的第一个数据分量与向该MPC计算方的上一个MPC计算方发送的第二个数据分量相同；各MPC计算方按环状排序。
作为另一种可实现的方式，数据拆分单元801拆分得到N个数据分量，数据发送单元802将N个数据分量分别发送给N个MPC计算方，即每个MPC计算方接收到其中一个数据分量即第一数据分量，且每个MPC计算方接收到的数据分量不同。
作为在一种可实现的方式，数据拆分单元801拆分得到M个数据分量，1＜M＜N，数据发送单元802将M个数据分量分别发送给N个MPC计算方，即有部分MPC计算方分别接收到其中一个数据分量且每个MPC计算方接收到的数据分量不同，另一部分MPC计算方接收到0个数据分量。
根据另一方面的实施例，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行结合图2、图3、图6或图7所描述的方法。
根据再一方面的实施例，还提供一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现结合图2、图3、图6或图7所述的方法。
随着时间、技术的发展，计算机可读存储介质含义越来越广泛，计算机程序的传播途径不再受限于有形介质，还可以直接从网络下载等。可以采用一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本说明书中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
上述的处理器可包括一个或多个单核处理器或多核处理器。处理器可包括任何一般用途处理器或专用处理器(如图像处理器、应用处理器基带处理器等)的组合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种数据处理方法，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数，所述方法包括：
各MPC计算方从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，所述第一数据分量为所述数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且所述第一数据分量为地址编码分量；
对所述第一数据分量进行从地址编码分量到独热one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理；其中，地址编码指的是采用一个二进制整数来表示one hot编码中1所在的位置；
其中，对所述第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换包括：
利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反值的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值；
其中，分别采用如下方式确定one hot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
转至执行所述将j的值增1的步骤，直至j达到地址编码分量的最高位数，得到第i位的one hot编码分量取值；
其中，所述addr[0]为地址编码分量中第0位的取值，addr[j]为地址编码分量中第j位的取值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在进行所述相乘时，计算地址编码分量中部分addr[j]之间的乘积得到已计算乘积值，其他部分addr[j]取值之间的相乘转换为多个加法项之间相加的处理，所述加法项包括所述已计算乘积值。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述各MPC计算方从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量包括：
所述各MPC计算方将从数据消息中获取的数据分量作为所述第一数据分量；或者，
所述各MPC计算方从所述数据消息中获取数据分量，将获取的数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到所述第一数据分量；或者，
所述各MPC计算方从所述数据消息中获取数据分量后，进行零共享处理，得到第四数据分量；利用第四数据分量和从数据消息中获取的数据分量进行合并后得到第五数据分量；将第五数据分量作为待分享数据进行算数共享处理，得到所述第一数据分量。
4.一种数据处理方法，应用于包括数据提供方和N个MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数，所述方法包括：
所述数据提供方将数据拆分为多个数据分量；
将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到所述多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，所述第一数据分量为地址编码分量；其中，地址编码指的是采用一个二进制整数来表示one hot编码中1所在的位置；
其中，对第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换包括：
利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反值的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值；
其中，分别采用如下方式确定one hot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
转至执行所述将j的值增1的步骤，直至j达到地址编码分量的最高位数，得到第i位的one hot编码分量取值；
其中，所述addr[0]为地址编码分量中第0位的取值，addr[j]为地址编码分量中第j位的取值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述数据提供方将数据拆分为多个数据分量包括：所述数据提供方将数据的one hot编码拆分为多个逻辑分量，将所述逻辑分量采用地址编码进行表示，得到地址编码分量；
将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方包括：将得到的多个地址编码分量通过数据消息发给所述N个MPC计算方。
6.一种数据处理装置，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数；所述装置设置于所述MPC计算方，包括：
数据获取单元，被配置为从所述数据提供方发送的数据消息中获取第一数据分量，所述第一数据分量为所述数据提供方将隐私数据拆分后得到的多个数据分量中的部分数据分量，且所述第一数据分量为地址编码分量；
编码转换单元，被配置为对所述第一数据分量进行从地址编码分量到独热one hot编码分量的转换，得到第二数据分量用以进行MPC处理；其中，地址编码指的是采用一个二进制整数来表示one hot编码中1所在的位置；
所述编码转换单元，具体被配置为利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值；
其中，所述编码转换单元采用如下方式确定one hot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
转至执行将j的值增1的步骤，直至j达到地址编码分量的最高位数，得到第i位的onehot编码分量取值；
其中，addr[0]为地址编码分量中第0位的取值，addr[j]为地址编码分量中第j位的取值。
7.一种数据处理装置，应用于包括数据提供方和N个多方安全计算MPC计算方的系统，所述N为3以上的整数；所述装置设置于所述数据提供方，包括：
数据拆分单元，被配置为将数据拆分为多个数据分量；
数据发送单元，被配置为将所述多个数据分量通过数据消息分发给所述N个MPC计算方，以使得各MPC计算方接收到所述多个数据分量中的部分数据分量作为第一数据分量，所述第一数据分量为地址编码分量；其中，地址编码指的是采用一个二进制整数来表示onehot编码中1所在的位置；
其中，对第一数据分量进行从地址编码分量到one hot编码分量的转换包括：
利用one hot编码分量的各位对应的地址编码分量中各位的取值或取反值的组合乘积，得到one hot编码分量的各位取值；
其中，分别采用如下方式确定one hot编码分量中的第i位的取值：
针对地址编码的第j位，从j为0开始，若i的二进制取值的第j位为1，则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]，否则确定当前第i位的one hot编码分量取值为addr[0]的取反值；
将j的值增1，若i的二进制取值的第j位为1，则将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；否则，将当前第i位的one hot编码分量取值和addr[j]的取反值进行相乘，利用相乘得到的值更新当前第i位的one hot编码分量取值；
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8.一种计算设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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