(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 202211005853.5 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 湖北工业大 学 地址 430068 湖北省武汉市洪山区南李路 28号 (72)发明人 阮鸥　李合伟　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 罗飞 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/00(2022.01) (54)发明名称 一种基于 分布式的 隐私保护配对T检验 方法 及装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于分布式的隐私保护 配对T检验 方法及装置， 数据拥有者RUS用自己拥 有的公钥加密成对医疗数据上传云服务商CP， 医 药机构MI自己选定置信度， 使用联合公钥加密t 分布表中对应的数据上传到云服务商CP， 云服务 商CP使用对应联合公钥重加密医疗数据并进行 整理； 云服务商CP和医药机构MI对数据密文联合 进行配对T检验双侧检验， 医药机构MI得到双侧 检验的结果并根据结果判断是否进行单侧检验； 云服务商CP和医药机构MI对数据密文联合进行 配对T检验单侧检验， 最后由医药机构MI得到单 侧检验结果， 由结果分析成对医疗数据， 得到医 疗处理的效果影 响好坏。 本发明实现了计算效率 提高和保护医疗数据隐私的效果并提供了轻量 级统计分析隐私安全方案 。 权利要求书4页 说明书14页 附图2页 CN 115473699 A 2022.12.13 CN 115473699 A 1.一种基于分布式的隐私保护配对T检验方法， 其特 征在于， 包括： S1： 可信的秘钥生成中心生成每个用户的公钥和私钥、 系统的强私钥、 系统 的强私钥随 机分为两 部分后分别发送给云服 务商和医药机构； S2： 用户采用对应的公钥将医疗处理前后数据构成的数据对进行加密， 并上传至云服 务商； S3： 医药机构根据用户的数量查询t分布表得到查询数据， 并利用总联合公钥将查询数 据进行加密， 并传输至 云服务商， 其中， 总联合 公钥由可信的秘钥生 成中心根据每个用户的 公钥计算得到后发送给医药机构； S4： 云服务商使用每个用户对应的联合公钥将对应用户上传的医疗数据构成的数据对 进行重加密， 并进 行分类处理， 得到重加密后的医疗数据， 分为医疗处理前的加密数据和医 疗处理后的加密数据， 其中， 每个用户的联合公钥由可信的秘钥生成中心根据每个用户的 公钥计算得到后发送给云服务商， 每个用户的联合公钥与用户的公钥的乘积为总联合公 钥； S5： 云服务商和医药机构根据加密后的查询数据和重加密后的医疗数据， 联合计算做 配对T检验的双侧检验， 根据双侧检验结果判断医疗处理前与医疗处理后的数据总体是否 有差别； S6： 当有差别时， 云服务商和医药机构根据加密后的查询数据和重加密后的医疗数据， 联合计算做配对T检验单侧检验， 根据单侧检验结果判断医疗处理前与医疗处理后的数据 的差别影响。 2.如权利要求1所述的基于分布式的隐私保护配对T检验方法， 其特征在于， 可信的秘 钥生成中心生成的用户公钥pki＝(N,g,hi)， 相应的弱私钥为ski＝θi， 系统的强私钥 SK＝λ， 强私钥SK＝λ 随机 分为两部 分后分别发送给云服务商和医药机构， 其中， 医药机构的部 分强 私钥表示为SK(i)＝λj(j＝1,2)， 且满足λ1+λ2≡0modλ和 λ1+λ2≡1modN2， N为非负整数集， λ为 随机数， g为生成元， θi为随机数， θi∈[1,N/4]， hi为第i位用户的公钥的组成部分， pki、 ski分别为用户i的公钥和私钥。 3.如权利要求2所述的基于分布式的隐私保护配对T检验方法， 其特征在于， 每个用户 对应的联合公钥的计算方式为： pk∑i为第i位用户对应的联合公钥， 总联合公钥的计算方式为： 4.如权利要求2所述的基于分布式的隐私保护配对T检验方法， 其特征在于， 步骤S5包 括： S5.1： 云服务商计算样本差值平均数的变形 具体为： 云服务商先对医疗处理后 的加密数据 做同态计算： 然后同态计算出配对样本差值di， 再得到样本 差值平均数的变形 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115473699 A 2S5.2： 云服务商CP和医药机构MI联合计算样本差值方差 变形 具体为： 云 服务商CP先将 做负数 接着云服务商CP与医药机构MI 对配对样本差值di做n倍： 云服务商CP计算出n倍每一 对的样本均值差与差值平均数的差值 然后云服务商CP与 医药机构MI进行安全平方计算： 最后将配对样本均值 的差值方差做n2(n‑1)的扩大变形， 同态加密计算得到 SMP为安 全乘法计算； S5.3： 云服务商CP和医药机构MI联合计算比较大小式子两边的等 式变形， 具体为： 先计 算左式 云服务商CP与医药机构MI根据安全平方协议进行联合计算： 接着根据安全乘法协议做 乘法运算： 再计算出右式 云服务商CP与医药机构MI先根据安全乘法协议进行 联合计算： 然后再次按安全乘法协议计算出结 果 S5.4： 云服务商CP和医药机构MI联合比较 和 的大小， 具体为： 云服 务商CP与医药机构MI 根据比较大小协议做比较运 算： 然后将得到的比较结果大小 的加密数据 由云服务商进行部分解密后传送给医药机构MI， 部分解密的公式为 医药机构MI将u1'进行解密得到双侧检验结果u1， PDO为解密运算， SK(1)为分配给云服务商的部分强私钥， SK(2)是密钥中心分配给医药机构的 部分强私钥， SLT为比较大小计算， 为双侧检验中根据比较大小协议计算的结果值的 密文； S5.5： 医药机构MI对双侧检验结果进行解读， 具体为： 若u1＝0， 则 表明医 疗处理前与医疗处理后的数据总体之间有差别； 若u1＝1， 则 表明医疗处理前 与医疗处 理后的数据总体之间没有差别， 对应的医疗处 理没有效果。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115473699 A 3