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一種信息物理融合系統隱私保護型數據分類方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510234860.6

申請日:

2015.05.08

公開號:

CN104915608A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 21/62申請日:20150508|||公開
IPC分類號: G06F21/62(2013.01)I; G06F17/30 主分類號: G06F21/62
申請人: 南京郵電大學
發明人: 黃繼鵬; 陳志; 岳文靜; 芮路; 顧振興; 崔鳴浩; 吳向忠; 黃本軒
地址: 210003江蘇省南京市棲霞區文苑路9號
優先權:
專利代理機構: 南京知識律師事務所32207 代理人: 汪旭東
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510234860.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.07.27|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明給出一種信息物理融合系統隱私保護型數據分類方法,使用隨機決策樹和門限加法同態密碼解決了信息物理融合系統在分布式數據挖掘過程中的隱私泄漏問題。該方法首先由信息物理融合系統的各單元確定隨機決策樹的結構;然后對決策樹的結點值進行計算,最后用建成的隨機決策森林和門限加法同態公鑰密碼對新的實例進行分類。本發明利用分布式隨機決策樹準確地建立分類器,結合門限加法同態密碼,能夠在提供高效可靠的隱私保護的前提下,進行信息物理融合系統中的數據分類。

權利要求書

權利要求書
1.  一種信息物理融合系統隱私保護型數據分類方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟1)用戶將信息物理融合系統的組成單元劃分為多個信息物理單元和一個證書管理單元,所述的信息物理單元用于獨立地收集和處理數據,證書管理單元用于頒發證書;
步驟2)用戶預先將樣本格式放置在系統中,所述樣本格式包括樣本名稱、屬性名稱和對應的屬性值;
步驟3)用戶啟動每個信息物理單元收集訓練樣本的數據;
步驟4)每個信息物理單元隨機地生成一個決策樹的結構,所述的決策樹是一種樹型結構的分類器,分類器是一種計算機程序,可自動將數據分到已知類別;
步驟5)每個信息物理單元都將生成的決策樹結構共享,形成一個集合;
步驟6)對于集合中的每個決策樹結構,每個信息物理單元都以匿名的方式表示接受或拒絕,如果不能一致接受集合中的任何決策樹結構,則需從步驟4)重新開始;
步驟7)根據每個信息物理單元的合作方式,訓練決策樹的過程分為三種情況,所述的合作方式指每個信息物理單元對數據和決策樹的共享方式:
a.每個信息物理單元都知道所有決策樹的結點向量值
步驟a7.1)每個信息物理單元用自己的數據計算決策樹結點向量值,并告知所有信息物理單元,所述決策樹結點向量值是通過決策樹算法計算得出的分布概率的組合;
步驟a7.2)每個信息物理單元累加所有決策樹的結點向量值并平均,得到一棵全局決策樹;
b.只有擁有決策樹的信息物理單元知道所有決策樹的結點向量值
步驟b7.1)每個信息物理單元用自己的數據計算決策樹的結點向量值,只告知擁有決策樹的信息物理單元;
步驟b7.2)擁有決策樹的信息物理單元累加所有決策樹的結點向量值并平均,得到一棵全局的決策樹;
c.所有信息物理單元都不知道所有決策樹的結點向量值
步驟c7.1)每個信息物理單元用自己的數據計算決策樹的結點向量值;
步驟8)對于一個新實例的分類,針對步驟7)中的三種情況:
步驟8.1a)每個信息物理單元都持有全局決策樹,直接在本地分類;
步驟8.1b)需要分類的信息物理單元為門限加法同態公鑰密碼產生一個公私密鑰對,并向證書管理單元申請頒發自己構造的證書,若證書申請不成功,則需要重新進行步驟8b),所述的門限加法同態公鑰密碼是一種公鑰密碼,只有當有達到門限數量的單元同意解密時, 持有私鑰的單元才可以解密;
步驟8.1b2)申請證書成功后,需要分類的信息物理單元向擁有決策樹的信息物理單元發出分類請求;
步驟8.1b3)擁有決策樹的信息物理單元將全局決策樹的結點向量值用證書中的公鑰加密后回送給需要分類的信息物理單元;
步驟8.1b4)需要分類的信息物理單元根據回送的加密值檢索分類的實例到達的所有結點,并將所有加密的結點向量值相乘;
步驟8.1b5)需要分類的信息物理單元辦理門限解密,檢索分類結果;
步驟8.1c)需要分類的信息物理單元為門限加法同態公鑰密碼產生一個公私密鑰對,并向證書管理單元申請自己構造的證書,若證書申請不成功,則需要重新進行步驟8.1c);
步驟8.1c2)申請證書成功后,需要分類的信息物理單元向所有信息物理單元發出分類請求;
步驟8.1c3)每個信息物理單元將自己的決策樹結點向量值用證書中的公鑰加密后回送給需要分類的信息物理單元;
步驟8.1c4)需要分類的信息物理單元根據回送的加密值檢索分類的實例到達的所有結點,并將所有加密的結點向量值相乘;
步驟8.1c5)需要分類的信息物理單元辦理門限解密,檢索分類結果。

關 鍵 詞:
一種 信息 物理 融合 系統 隱私 保護 數據 分類 方法
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