(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210799653.5 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 三未信安科技股份有限公司 地址 100102 北京市朝阳区广顺北 大街16 号院2号楼14层140 6室 (72)发明人 张民敏　刘会议　党美　杨国强　 (74)专利代理 机构 北京首捷专利代理有限公司 11873 专利代理师 梁婧宇 (51)Int.Cl. H04L 9/00(2022.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性 保护方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于安全多方聚类方法 的数据隐私性保护方法， 包括： 聚类计算方调用 Paillier加密方案的密钥生成算法， 生成公钥和 私钥； 数据拥有方利用加法同态加密方案， 使用 所述公钥对 数据样本进行加密， 并将加密后的密 文上传至独立的辅助计算服务器； 所述聚类计算 方和辅助计算服务器进行交互， 运行一个安全两 方计算协议， 计算过程均在密文状态下进行； 所 述安全两方计算协议以K ‑medoids聚类计算协议 以及安全两方密文乘法计算、 安全两方欧氏距离 计算、 安全两方最小元素标记计算、 安全两方距 离之和计算为组件。 在聚类求解的任何过程中， 数据始终以加密形式传递 或者计算， 保证了每个 参与者的数据的隐私性； 该方法对噪声具有较强 的抗鲁棒 性， 且计算 开销小。 权利要求书2页 说明书13页 附图1页 CN 115150060 A 2022.10.04 CN 115150060 A 1.一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特 征在于， 包括： S10、 聚类计算方调用Paillier加密方案 的密钥生成算法， 生成公钥和私钥； 数据拥有 方利用加法同态加密方案， 使用所述公钥对数据样本进行加密， 并将加密后的密文上传至 独立的辅助计算 服务器； S20、 所述聚类计算方和辅助计算服务器进行交互， 运行一个安全两方计算协议， 计算 过程均在密文状态下进行； 所述安全两方计算协议以K ‑medoids聚类计算协议以及安全两 方密文乘法计算、 安全两方欧氏距离计算、 安全两方最小元素标记计算、 安全两方距离之和 计算为组件。 2.根据权利要求1所述的一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特征 在于， 所述S20步骤， 包括： S201、 所述辅助计算服务器随机选定k个数据点作为初始簇的簇中心， 计算数据点到簇 中心的距离， 并将数据划分到距离它最近的簇中心所在的簇； S202、 所述辅助计算服务器重新计算新簇的中心， 计算簇内所有数据点到其中一个数 据点的距离之和， 选出使距离之和最小的数据点作为 新簇的中心； S203、 重复执行上述S201～S202过程直到计算收敛或达到算法的终止条件， 则聚类结 束； S204、 辅助计算服务器将聚类中心对应的密文发送给聚类计算方， 聚类计算方解密得 到k个聚类中心。 3.根据权利要求2所述的一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特征 在于， 所述 安全两方密文乘法计算 为基于加法同态密文的安全两方乘法计算协议： 涉及两个参与方P1和P2， P1调用Paillier加密生成公私钥， 输入公钥pk和私钥sk； P2输入 pk以及使用pk加密明文x和y得到的密文[x]和[y]； 协议执行结束后， P2得到输出[x·y]， 即明文x和y乘积的密文； P1无输出。 4.根据权利要求3所述的一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特征 在于， 所述 安全两方欧氏距离计算 为基于加法同态密文的安全两方距离计算协议： 涉及两个参与方P1和P2， P1调用Paillier加密生成公私钥， 输入公钥pk和私钥sk； P2输入 pk以及使用pk加密l维向量X＝(x1,x2,…,xl)和l维向量Y＝(y1,y2,…,yl)得到的密文向量 ([x1],[x2],…,[xl])和([y1],[y2],…,[yl])； 协议执行结束后， P2得到距离值d＝||X ‑Y||对应的密文 P1无 输出。 5.根据权利要求4所述的一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特征 在于， 所述安全两方最小 元素标记计算为基于加法同态密文的安全两方最小 元素标记计算 协议： 协议涉及两个参与方P1和P2， P1调用Paillier加密生成公私钥， 输入公钥pk和私钥sk； P2 输入pk以及使用pk加密k维向量D＝(d1,d2…,dk)得到的密文向量[D]＝([d1],[d2]…, [dk])； 协议执行结束后， P1没有输出； P2输出一个k维的密 文向量[F]＝([f1],[f2]…,[fk])， 其 中ft＝1， fj∈[1,k],j≠t＝0， t＝argmi n(D)表示向量D＝(d1,d2…,dk)中最小元 素的序号。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115150060 A 26.根据权利要求5所述的一种基于安全多方聚类方法的数据隐私性保护方法， 其特征 在于， 所述 安全两方距离之和计算 为基于加法同态密文的安全两方距离之和计算协议； 涉及两个参与方P1和P2， P1调用Paillier加密生成公私钥， 输入公钥pk和私钥sk； P2输入 pk以及使用pk加密的样本的密文 协议执行结束后， P2得到NUMj维密文向量 p≤ NUMj； P1无输出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115150060 A 3