(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 202210636832.7 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 蚂蚁区块链科技 （上海） 有限公司 地址 200010 上海市黄浦区外马路618号8 层803室 (72)发明人 李漓春　尹栋　谭嗣俊　 (74)专利代理 机构 北京亿腾知识产权代理事务 所(普通合伙) 11309 专利代理师 陈霁　周良玉 (51)Int.Cl. G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/2453(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 21/62(2013.01) (54)发明名称 基于多方安全计算的数据查询方法及装置 (57)摘要 本说明书实施例提供一种基于多方安全计 算的数据查询方法及装置， 在基于多方安全计算 的数据查询过程中， 为了查询数据集中按照数据 大小顺序排列在指定序次的目标元素， 可以在和 共享形式下对数据集中的数据进行乱序得到乱 序数据集。 然后将乱序数据集中的算术共享转换 成布尔共享形式， 在布尔共享形式下， 通过公开 排列靠前的部分位上的数值， 可以将排列靠前的 部分位数恢复为明文。 依据排列靠前的位上的明 文数据， 可以对乱序数据集中的数据元素进行区 间排序， 从而确定指定序次所在序列区间所对应 的明文表 示， 而该明文表示仅对应乱序数据集中 的部分数据元素。 如此， 便缩小了目标元素的范 围， 进而在所确定的元素范围内确定目标元素。 这种查询方式可以提高查询效率。 权利要求书4页 说明书13页 附图4页 CN 115080615 A 2022.09.20 CN 115080615 A 1.一种基于多方安全计算的数据查询方法， 用于从在多个参与 方构成和共享形式的预 定数据集中按照 指定序次查询目标元素的过程， 所述指定序次用于指示目标元素在所述预 定数据集的各个元素中的大小序次， 所述方法由所述多个参与方中持有 所述预定数据集的 第一和共享分片的第一方 执行， 所述方法包括： 与其他参与 方基于安全乱序协议对所述第 一和共享分片进行安全乱序， 得到第 一乱序 分片， 该第一乱序分片与其他参与方经由所述安全乱序协议对其他和共享分片进 行安全乱 序得到的其 他乱序分片， 共同构成针对所述预定数据集的乱序数据集的和共享形式； 与其他参与方按照算术共享向布尔共享转换的A2B转换协议， 将所述乱序数据集在所 述多个参与方的和共享形式转换为布尔共享形式， 并得到所述乱序数据集的第一布尔分 片， 该第一布尔分片与其他参与方得到的其他布尔分片构成所述乱序数据集的布尔共享形 式； 接收其他参与方各自针对本地布尔分片公开的各个元素的前k位数值， 并按照布尔共 享的分片合并规则得到所述乱序数据集中各个元素前k位数值对应的t个明文表示， 单个明 文表示对应所述乱序数据集中的至少一个元 素； 基于所述t个明文表示的大小顺序， 按照指定序次确定所述目标元素对应的第一明文 表示； 与其他各个参与方一 起基于所述第一明文表示对应的各个元 素确定所述目标 元素。 2.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述安全乱序协议通过秘密共享或同态加密方式实 现。 3.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述第 一布尔分片包括所述乱序数据集中各个元素 分别对应的各个布尔子分片， 针对单个元素所述布尔共享的分片合并规则为， 将所述单个 元素在各个布尔共享分片中对应的布尔子分片进行异或操作。 4.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述基于所述t个 明文表示的大小顺序， 按照指定序 次确定所述目标 元素对应的第一明文表示包括： 统计所述t个明文表示分别对应的各个元 素数量； 在所述t个明文表示按照大小顺序排列的情况下， 利用各个元素数量确定所述指定序 次所对应的第一明文表示。 5.如权利要求1所述的方法， 其中， 在所述第一明文表示对应的元素不唯一的情况下， 所述与其他各个参与方一起基于所述第一明文表示对应的各个元素确定所述目标元素包 括： 接收其他参与 方公开的各个布尔分片中各个元素各自在前k位之后的r位数值， 并按照 布尔共享的分片合并规则合并得到所述第一明文表示对应的各个元素的前k +r位数值对应 的s个明文表示； 基于所述s个明文表示的大小顺序， 按照指定序次确定所述目标元素对应的第二明文 表示； 与其他各个参与方一 起基于所述第二明文表示对应的元 素确定所述目标 元素。 6.如权利要求5所述的方法， 其中， 所述与其他各个参与方一起基于所述第 一明文表示 对应的各个元 素确定所述目标 元素包括： 在所述目标元素所对应的明文表示指示的元素不唯一的情况下， 继续公开所述目标元权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115080615 A 2素所对应的明文表示对应的各个元素的后续若干位数值， 直至所述目标元素所对应的明文 表示对应的元 素唯一。 7.如权利要求1所述的方法， 其中， 在所述第一明文表示对应的元素不唯一的情况下， 所述与其他各个参与方一起基于所述第一明文表示对应的各个元素确定所述目标元素包 括： 基于所述t个 明文表示的大小顺序， 确定所述第 一明文表示所对应的若干元素中， 最大 元素、 最小 元素分别在所述乱序数据集中对应的第一序次、 第二序次， 并与其他参与方通过 安全比较确定所述最大元素的第一子分片、 最小 元素的第二子 分片， 所述的第一子 分片、 最 小元素的第一子分片各自与其他参与方持有的其他子分片构成所述最大元素、 所述最小 元 素的共享形式； 基于所述第一序次、 第二序次、 所述最大元素第一子分片、 所述最小元素的第二子分 片， 与其他参与方通过安全计算确定所述指定序次对应的估计值， 作为所述目标 元素。 8.如权利要求7所述的方法， 其中， 所述指定序次对应的估计值基于以下两项的绝对值 相等而确定： 所述估计值和所述最大元素/所述最小元素之差， 与所述最大元素和所述最小元素之 差的比值； 所述指定序次和所述第一序次/第二序次之差， 与所述第一序次和所述第二序次之差 的比值。 9.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述与其他各个参与方一起基于所述第 一明文表示 对应的各个元 素确定所述目标 元素包括： 与其他参与 方安全确定所述第 一明文表示对应的元素的均值作为所述目标元素， 从而 在本地得到所述目标 元素的第一分片。 10.如权利要求1所述的方法， 其中， 在与其他各个参与方一起基于所述第一明文表示 对应的各个元 素确定所述目标 元素之前， 所述方法还 包括： 向其他各个参与方发送所述第一明文表示对应的各个元素分别在所述乱序数据集中 的各个位置标识。 11.一种基于多方安全计算的数据查询方法， 用于从在多个参与方构成和共享形式的 预定数据集中按照指 定序次查询目标元素的过程， 所述指 定序次用于指示目标元素在所述 预定数据集的各个元素中的大小序次， 所述方法由所述多个参与方中持有 所述预定数据集 的第二和共享分片的第二方 执行， 所述方法包括： 与其他参与 方基于安全乱序协议对所述第 二和共享分片进行安全乱序， 得到第 二乱序 分片， 该第二乱序分片与其他参与方经由所述安全乱序协议对其他和共享分片进 行安全乱 序得到的其 他乱序分片， 共同构成针对所述预定数据集的乱序数据集的和共享形式； 与其他参与方按照算术共享向布尔共享转换的A2B转换协议， 将所述乱序数据集在所 述多个参与方的和共享形式转换为布尔共享形式， 并得到所述乱序数据集的第二布尔分 片， 该第二布尔分片与其他参与方得到的其他布尔分片构成所述乱序数据集的布尔共享形 式； 向多个参与方中的第一方公开所述第二布尔分片中各个元素各自的前k位数值， 以供 第一方按照布尔共享的分片合并规则合并得到所述乱序数据集中各个元素前k位数值对应权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115080615 A 3