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申请/专利权人：启明星辰信息技术集团股份有限公司;北京启明星辰信息安全技术有限公司

摘要：本发明提供了一种联邦学习的聚合验证方法，在密钥分享阶段生成的秘密份额密文中加入客户端变色龙哈希函数随机数的秘密份额，在模型参数密文的生成阶段中由随机数、变色龙哈希函数的公共参数和模型参数作为变色龙哈希函数的输入，生成模型参数的同态变色龙哈希值。在解密阶段服务器对客户端解密出的秘密份额中随机数的秘密份额进行解密得到相应的随机数。在验证阶段将服务器解密得到的随机数、模型参数的聚合结果和变色龙哈希函数的公共参数作为输入得到聚合结果的同态变色龙哈希值，将各同态变色龙哈希值相乘后，与聚合结果的同态变色龙哈希值进行比较，根据变色龙哈希函数的同态性对聚合结果进行验证。减少了信息交互轮数提高了聚合速率。

主权项：1.一种联邦学习的聚合验证方法，其特征在于，包括：每个客户端将生成的两个公私钥对中的两个公钥发送到服务器中，所述服务器将接收到的公钥集合向和所述服务器连接的各所述客户端进行广播，由收到所述公钥集合的客户端构成第一客户端集合，所述公钥集合包括每个所述客户端中的两个公钥；对所述第一客户端集合中任一客户端：在秘密份额中加入该客户端变色龙哈希函数的随机数的秘密份额，各所述客户端将生成的各秘密份额密文发送到所述服务器，所述服务器将接收到的所述秘密份额密文集合向和所述服务器连接的各所述客户端进行广播，由收到所述秘密份额密文集合的客户端构成第二客户端集合，所述秘密份额密文集合包括所述第一客户端集合每个客户端的秘密份额密文，具体包括：基于该客户端的第一私钥和每个其他客户端的第一公钥计算所述客户端分别与所述其他客户端间的第一对称密钥，基于各所述第一对称密钥分别对与每个所述其他客户端间的秘密份额进行加密生成秘密份额密文：ki1,j1←KA.Agreeski1,pkj1其中ki1，j1为所述第一对称密钥，i1和j1为所述第一客户端集合中的客户端标识，KA.Agree为密钥协商算法，ski1为所述客户端的第一私钥，pkj1为所述其他客户端的第一公钥；通过 得到所述秘密份额密文，其中cti1，j1为所述秘密份额密文，SE.Enc为密文加密算法，ki1，j1为所述第一对称密钥，i1和j1为所述第一客户端集合中的客户端标识，为所述客户端的第二私钥的秘密份额，为第一种子参数的秘密份额，为所述客户端变色龙哈希函数的随机数的秘密份额；对所述第二客户端集合中任一客户端：将该客户端的变色龙哈希函数的公共参数、随机数和模型参数作为变色龙哈希函数的输入，生成所述模型参数的同态变色龙哈希值，具体包括：通过chi2←CH.HashCHpp,xi2，r2得到所述模型参数的同态变色龙哈希值，其中chi2为所述模型参数的同态变色龙哈希值，CH.Hash为变色龙哈希函数，CHpp为变色龙哈希函数的公共参数，xi2为所述客户端的模型参数，ri2为所述客户端的随机数；所述服务器将接收到的模型参数密文与所述同态变色龙哈希值的集合向和所述服务器连接的各所述客户端进行广播，由收到所述模型参数密文与所述同态变色龙哈希值的集合的客户端构成第三客户端集合，所述模型参数密文的生成过程，包括：对所述第二客户端集合中任一客户端：基于该客户端的第二私钥和每个其他客户端的第二公钥计算所述客户端分别与所述其他客户端间的第二对称密钥，将所述第二对称密钥作为所述客户端的伪随机生成器的第二种子参数，基于所述客户端的所述第一种子参数和所述第二种子参数对所述客户端的模型参数进行加密生成模型参数密文：maki2,j2←KA.Agreemski2,mpkj2其中maki2，j2为所述第二对称密钥，i2和j2为所述第二客户端集合中的客户端标识，KA.Agree为密钥协商算法，mski2为所述客户端的第二私钥，mpkj2为所述其他客户端的第二公钥；通过 得到所述模型参数密文，其中msxi2为所述模型参数密文，xi2为所述客户端的模型参数，PRGbi2为第一伪随机比特串，PRG为所述伪随机生成器，bi2为所述客户端的第一种子参数，U2为所述第二客户端集合，PRGmaki2，j2为第二伪随机比特串，maki2，j2为所述客户端的第二种子参数，mod为模运算，B为模型参数的维度，对所述第三客户端集合中任一客户端：对接收到的其他客户端的秘密份额密文解密，将解密的秘密份额发送至所述服务器，由发送完成后仍与所述服务器连接的客户端构成第四客户端集合；在所述服务器中对属于所述第二客户端集合但不属于第三客户端集合的客户端进行秘密份额的重构和解密，具体包括：对属于所述第二客户端集合但不属于第三客户端集合的客户端进行第二私钥的秘密份额的重构和解密，得到所述客户端的第二对称密钥： 其中mskj为所述第二私钥，j为属于所述第二客户端集合但不属于第三客户端集合的客户端的标识，SS.Recon为秘密重构算法，为所述第二私钥的秘密份额，为U4为所述第四客户端集合，t为所述秘密重构算法的预设秘密分享阈值；通过makj，i3←KA.Agreemskj,mpki3得到所述客户端的第二对称密钥，其中makj，i3为所述客户端的第二对称密钥，KA.Agree为密钥协商算法，mskj为所述第二私钥，mpki3为所述第三客户端集合中客户端的第二公钥，i3为所述第三客户端集合中的客户端的标识；对所述第三客户端集合中客户端的第一种子参数的秘密份额和随机数的秘密份额分别进行重构，得到所述客户端的第一种子参数和随机数： 其中bi3为所述客户端的第一种子参数，SS.Recon为秘密重构算法，为所述客户端的第一种子参数的秘密份额，i3为所述第三客户端集合中的客户端的标识，i4为所述第四客户端集合中的客户端的标识，U4为所述第四客户端集合，t为所述秘密重构算法的预设秘密分享阈值；基于解密得到的随机数和其他秘密值对所述第三客户端集合中各客户端的模型参数进行聚合，得到聚合结果，具体包括：基于解密得到的所述客户端的第二对称密钥、所述客户端的第一种子参数和随机数对所述第三客户端集合中各客户端的模型参数进行聚合，得到聚合结果： 其中为y所述聚合结果，xi3为所述第三客户端集合中客户端的模型参数，i3为所述第三客户端集合中的客户端的标识，U3为所述第三客户端集合，msxi3为所述第三客户端集合中客户端的模型参数密文，PRGbi3为所述第三客户端集合中第一伪随机比特串，PRGmakj，i3为属于所述第二客户端集合但不属于第三客户端集合的客户端的第二伪随机比特串，将所述聚合结果和所述第三客户端集合中各客户端的随机数发送至所述第四客户端集合中的各客户端；对所述第四客户端集合中任一客户端：以该客户端的变色龙哈希函数的公共参数、所述聚合结果以及所述第三客户端集合中各客户端的随机数的和值作为变色龙哈希函数的输入，生成所述聚合结果的同态变色龙哈希值，并将所述聚合结果的同态变色龙哈希值和所述第三客户端集合中各客户端的同态变色龙哈希值的乘积进行比较，具体包括：通过 进行比较，其中为所述聚合结果的同态变色龙哈希值，为所述第三客户端集合中各客户端的同态变色龙哈希值的乘积。

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