一种具有容错功能的密码学分布式计算与分步检验方法

摘要

本发明公开了一种具有容错功能的密码学分布式计算与分步检验方法，属于分布式计算领域，本发明的方法为：1)每个成员独立完成所具有共享的运算；2)各成员按照所需的访问结构，生成随机多项式并对该随机多项式诱导出的数据进行交换；3)各成员利用接收到的随机多项式数据共同生成的联合随机多项式；4)采用联合随机多项式对步骤1)的计算结果进行再共享，并将该再共享结果分发到各成员；5)每个成员对收到的再共享数据进行组合与重构，获得最终计算结果的新共享；6)每个成员通过交换新共享，重构出真实的计算结果。本发明的方法具有高效性、容错性和协议的安全性，克服了传统算法通信量巨大、效率低的问题，同时保证安全计算的连续性。

主权项

1.一种具有容错功能的密码学分布式计算与分步检验方法，其步骤为：1)每个成员独立完成所具有共享的运算；2)各成员按照所需的访问结构，通过数据随机选择生成随机多项式或随机矩阵，并对该随机多项式或随机矩阵诱导出的数据进行相互间的交换；其中交换方法为：任意成员P_i构造一随机二元多项式h_i(x，y)＝ξ′_i，1xy+...+ξ′_i，t-1(xy)^t-1+v′_i，1y+...+v′_i，t-1y^t-1，并将计算结果发送给每一个成员，其中x_j和x_k为成员标识ID的数学表示，t为非正常成员总数，且满足n≥3t+1，k＝1，2，...，n，i＝1，2，...，n，j＝1，2，...，n，n为参与计算的成员总数，ξ′_i，1、v′_i，t-1为随机参数；3)各成员利用接收到的所述随机多项式或随机矩阵数据生成联合随机多项式或联合随机矩阵；其中生成联合随机多项式的方法为：所述成员P_i根据接收到的n*n个数据h_i(x_i，x_k)计算并根据获得的n个数据{h_i(x₁)，h_i(x₂)，…，h_i(x_n)}生成联合随机二元多项式h_i(y)＝ξ₁x_iy+...+ξ_t-1(x_iy)^t-1+v₁y+...+v_t-1y^t-1，其中l∈1，2，…，n，k∈1，2，…，n，(j＝1，2，..，n.)；4)采用所述联合随机多项式或联合随机矩阵对步骤1)的计算结果进行再共享，并将该再共享结果分发到各成员，即所述成员P_i根据数据{h_i(x₁)，h_i(x₂)，…，h_i(x_n)}，重构出一组共享片段并将发送给成员P_j；5)判断整个计算任务是否结束，如果没有结束则重复上述步骤1)～4)，如果结束则每个成员对收到的再共享数据进行组合与重构，获得最终计算结果的新共享；其中新共享的生成方法为：所述成员P_j利用接收的一组共享片段计算其中，为重组向量6)每个成员通过彼此交换所述新共享，重构出真实的最终计算结果。