基于同态加密的中医药数据云端安全存储算法

目的针对中医药数据在云端明文存储容易泄漏患者隐私信息以及密文存储影响查询效率的问题,提出一种基于改进同态加密算法的中医药数据云端安全存储方法,兼顾患者的隐私保护和查询效率。方法利用明文槽对数据进行分组加密,再将分组密文合并后存储到云端;数据查询时将关键字进行同态加密后发送到云端,直接对密文数据进行检索,将查询结果返回给用户;在本地对密文结果进行解密后得到结果明文。结果基于此算法设计实现中医药数据存储系统,系统运行结果表明,可以在1 s内完成对4000字节文件的加密和解密,加密后的数据可在86 s完成密文检索,算法性能显著优于传统的开源同态加密库。结论该算法在云端进行密文存储和查询,明文信息只在用户本地保存,兼顾用户查询效率和患者的隐私保护,尤其适用于中医药数据小文件的安全存储。

基于HElib的并行多比特明文同态比较模型

针对现有同态加密算法效率太低的问题,设计实现了一个并行多比特明文比较模型。首先基于BGV方案实现了单比特明文的同态比较运算;然后利用单指令多数据流(SIMD)技术实现了多比特明文的同态比较运算;最后,充分利用明文槽个数多的优势,设计实现了一次运算可并行比较多个多比特明文的同态运算模型。通过调用HElib同态算法库中的同态加法及同态乘法操作,编写了同态比较运算操作函数并进行数值实验。结果表明该模型极大地提高了同态比较运算的效率,证明了该模型的有效性。