【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及全同態(tài)加密中的自舉技術(shù)，尤其涉及一種加密方法、裝置、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、全同態(tài)加密（fully?homomorphic?encryption，fhe）是一類特殊的加密方案，使得任何人可以在不持有解密密鑰的情況下在加密的數(shù)據(jù)上進(jìn)行無限次數(shù)的計(jì)算。fhe在隱私計(jì)算領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，其中，最典型的應(yīng)用場(chǎng)景是外包計(jì)算，在外包計(jì)算中，用戶將大量同態(tài)加密的數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器，利用云服務(wù)器的強(qiáng)大算力進(jìn)行復(fù)雜的密文計(jì)算，服務(wù)器再將計(jì)算結(jié)果以同態(tài)加密密文的形式返回給用戶。整個(gè)過程中服務(wù)器只能看到用戶的密文，因此，用戶的數(shù)據(jù)隱私得到了保護(hù)。
2、目前，主流的fhe方案包括浮點(diǎn)數(shù)全同態(tài)加密（cheon-kim-kim-song，ckks）方案、第二代同態(tài)加密方案（brakerski-gentry-vaikuntanathan，bgv、brakerski/fan-vercauteren，bfv）和基于環(huán)上同態(tài)加密的方案（fully?homomorphic?encryption?overthe?torus，tfhe）。其中，ckks主要用于小數(shù)運(yùn)算，tfhe用于布爾電路運(yùn)算，bgv和bfv用于模整數(shù)和有限域運(yùn)算。
3、自舉（bootstrapping）是fhe方案中的重要算法，如果不進(jìn)行自舉，fhe方案則只能進(jìn)行有限次數(shù)的同態(tài)計(jì)算。自舉通常是全同態(tài)計(jì)算中最耗時(shí)的環(huán)節(jié)，是fhe方案的效率瓶頸。
4、目前大部分fhe方案都基于環(huán)上誤差學(xué)習(xí)（ring?learning?with?error，rl
5、然而，盡管大部分開源同態(tài)庫(kù)選擇使用次數(shù)為2的冪的分圓多項(xiàng)式環(huán)以獲得最優(yōu)的多項(xiàng)式乘法性能，但是，目前bfv/bgv自舉中涉及到的同態(tài)線性變換在上述m為2的冪的分圓多項(xiàng)式環(huán)中效率極差或是根本無法計(jì)算，導(dǎo)致加密效率低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種加密方法、裝置、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠提高加密效率。
2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種加密方法，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度n為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：
4、獲取第一密文模數(shù)、第一密鑰和第一明文模數(shù)的待自舉密文；
5、對(duì)待自舉密文的密文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密文模數(shù)的待自舉密文；
6、對(duì)第二密文模數(shù)的待自舉密文的密鑰進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密鑰的待自舉密文；
7、對(duì)第二密鑰的待自舉密文的明文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二明文模數(shù)的待自舉密文；
8、利用第一密鑰和第三密文模數(shù)加密第二明文模數(shù)的待自舉密文，得到第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文；
9、對(duì)第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文，依次進(jìn)行至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換，以將第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式中的n個(gè)系數(shù)放入k個(gè)密文的槽中；其中，k等于n除以l；l為槽的總個(gè)數(shù)；
10、在k個(gè)密文的槽中的每個(gè)槽內(nèi)，確定第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式的系數(shù)，以得到待自舉密文的自舉密文。
11、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種加密裝置，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度n為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：
12、獲取模塊，用于獲取第一密文模數(shù)、第一密鑰和第一明文模數(shù)的待自舉密文；
13、第一轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)待自舉密文的密文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密文模數(shù)的待自舉密文；
14、第二轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)第二密文模數(shù)的待自舉密文的密鑰進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密鑰的待自舉密文；
15、第三轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)第二密鑰的待自舉密文的明文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二明文模數(shù)的待自舉密文；
16、第四轉(zhuǎn)換模塊，用于利用第一密鑰和第三密文模數(shù)加密第二明文模數(shù)的待自舉密文，得到第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文；
17、子變換模塊，用于對(duì)第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文，依次進(jìn)行至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換，以將第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式中的n個(gè)系數(shù)放入k個(gè)密文的槽中；其中，k等于n除以l；l為槽的總個(gè)數(shù)；
18、確定模塊，用于在k個(gè)密文的槽中的每個(gè)槽內(nèi)，確定第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式的系數(shù)，以得到待自舉密文的自舉密文。
19、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：處理器以及存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)；存儲(chǔ)介質(zhì)通過通信總線依賴處理器執(zhí)行操作，當(dāng)指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的加密方法。
20、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，當(dāng)可執(zhí)行指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的時(shí)候，處理器執(zhí)行上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的加密方法。
21、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種加密方法、裝置、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度n為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：獲取第一密文模數(shù)、第一密鑰和第一明文模數(shù)的待自舉密文，對(duì)待自舉密文的密文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密文模數(shù)的待自舉密文，對(duì)第二密文模數(shù)的待自舉密文的密鑰進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二密鑰的待自舉密文，對(duì)第二密鑰的待自舉密文的明文模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到第二明文模數(shù)的待自舉密文，利用第一密鑰和第三密文模數(shù)加密第二明文模數(shù)的待自舉密文，得到第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文，對(duì)第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文，依次進(jìn)行至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換，以將第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式中的n個(gè)系數(shù)放入k個(gè)密文的槽中，l為槽的總個(gè)數(shù)，k等于n除以l，在k個(gè)密文的槽中的每個(gè)槽內(nèi)，確定第一密鑰和第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式的系數(shù)，以得到待自舉密文的自舉密文；也就是說，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，將同態(tài)線性變換拆分成至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換，從而使得加密中在實(shí)現(xiàn)自舉流程中依次使用至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換，依次進(jìn)行至少兩個(gè)同態(tài)線性子變換的計(jì)算量低于同態(tài)線性變換的計(jì)算量，如此，能夠降低自舉的計(jì)算量，進(jìn)而提高自舉效率。
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1.一種加密方法，其特征在于，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度N為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在K個(gè)密文的槽中的每個(gè)槽內(nèi)，確定所述第一密鑰和所述第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式的系數(shù)，以得到所述待自舉密文的自舉密文，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取第一密文模數(shù)、第一密鑰和第一明文模數(shù)的待自舉密文，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，
11.一種加密裝置，其特征在于，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度N為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：
12.一種電子設(shè)備，其特征在
13.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，當(dāng)所述可執(zhí)行指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的時(shí)候，所述處理器執(zhí)行所述的權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的加密方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種加密方法，其特征在于，應(yīng)用于自舉的同態(tài)庫(kù)采用環(huán)維度n為2的整數(shù)次方的多項(xiàng)式環(huán)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在k個(gè)密文的槽中的每個(gè)槽內(nèi)，確定所述第一密鑰和所述第三密文模數(shù)的待自舉密文的明文多項(xiàng)式的系數(shù)，以得到所述待自舉密文的自舉密文，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取第一密文模數(shù)、第一密鑰和第一明文模數(shù)的待自舉密文，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳思，樊俊鋒，馬世和，王安宇，王小云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市紐創(chuàng)信安科技開發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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