【摘 要】
：
随着云计算的广泛应用,用户越来越趋向于将复杂的机器学习任务外包给云服务器。然而如何保护云服务器上数据的隐私也随之成为一个重要问题。同态加密技术可以在不泄露任何明文信息的情况下,对密文进行运算,并在解密后得到与在明文上执行相应运算一致的结果。因此,同态加密是一种可行的有潜力的安全外包计算解决方案。但是,同态加密方案中同态操作的限制和效率缓慢的问题使其难以在商业和日常生活中被广泛应用。目前,基于同态加
论文部分内容阅读
随着云计算的广泛应用,用户越来越趋向于将复杂的机器学习任务外包给云服务器。然而如何保护云服务器上数据的隐私也随之成为一个重要问题。同态加密技术可以在不泄露任何明文信息的情况下,对密文进行运算,并在解密后得到与在明文上执行相应运算一致的结果。因此,同态加密是一种可行的有潜力的安全外包计算解决方案。但是,同态加密方案中同态操作的限制和效率缓慢的问题使其难以在商业和日常生活中被广泛应用。目前,基于同态加密的隐私保护机器学习研究在不断发展,但是还没有出现基于同态加密的安全多分类模型。本文完成的主要工作如下:（1）分析了HEAAN方案的加解密、同态计算以及旋转等过程,给出了开源库的主要函数和利用该软件库实现同态计算的操作过程。（2）分析了Logistic回归模型和通过多项式逼近实现sigmoid函数的近似计算方法,利用有效的编码方法将数据矩阵打包进一个密文以提高效率。（3）使用OvR策略,将二分类模型扩展到多分类模型。并基于HEAAN方案,设计了一种有效的保护数据隐私的多分类Logistic回归模型,实现安全外包计算。详细分析如何通过HEAAN方案的基本操作完成了梯度下降法的同态计算,包括密文的内积计算、sigmoid多项式近似函数计算和权重更新等过程。（4）根据软件工程的思想,实现了提出的基于同态加密的安全多分类Logistic回归模型的相关计算,具体分析了每一个类和重要的函数。（5）分析了保护隐私的多分类问题的应用场景,使用了有代表性的数据集对模型进行实验并记录测试结果,与在明文下的多分类模型进行对比分析。结果表明,设计的安全多分类Logistic回归模型不仅能够实现隐私保护,而且得到的预测准确率与在明文数据上的运算结果接近。通过上述工作,设计了基于同态加密的安全多分类Logistic回归模型,将同态加密应用于机器学习中以解决敏感数据的多分类问题,并通过实验验证了模型的准确性和可行性。
其他文献
作为最清洁的燃料,氢能相关技术的发展得到世界各国的普遍关注。氢气的储存是氢能推广使用的一个重要环节,由于目前尚未成熟、高效的储氢技术,已成为制约氢能发展的主要障碍之一。高压储氢已被证明是最有效的储氢方式之一,然而高压氢气泄漏可能发生自燃,进而引发火灾甚至爆炸,给高压储氢技术的发展带来了巨大挑战。高压氢气泄漏自燃涉及复杂的物理化学过程,由于当前对其机制的认识还不够深入,致使储氢系统的设计和运行缺乏相
稀土发光材料具有发射谱线锐、光化学性质稳定、荧光寿命长等诸多优点,已被广泛应用在固体激光器、细胞成像、太阳能电池、光催化等方面,吸引了大量国内外研究者的关注。环形光束因具有独特的甜甜圈状光强分布在超分辨成像、光学镊子、通信等领域发挥着重要作用。然而,目前产生微纳米级环形光的方法大多通过光束整形或特定的复杂光学器件来实现,成本较高。本论文中,我们提出一种成本较低、操作简单的微纳米级环形光的形成方法,
密胺树脂（MF）微球是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的高分子胶体微球。与传统PS,PMMA等胶体微球相比,合成原料低廉易得,形成的微球具有密度大、折射率高、表面具有阳离子特性,且表面富含大量的-NH2、-NH、-OH等功能基团,具有原位还原Au+、Ag+、Pt+等离子的能力。本论文基于MF微球构筑了一系列具有不同结构和功能的空心或Janus胶体材料并探讨了其应用。首先,在酸的催化作用下由三聚氰胺和多聚甲
“民以食为天,食以安为先”,食品安全问题已逐渐成为全社会共同关注的热点问题。近年来,黄曲霉毒素污染食品事件时有发生,食品安全检测和监测成为防止其危害的有效方法之一。本论文基于核酸适配体构建电化学生物传感器对食品中的黄曲霉毒素进行检测,该研究可为黄曲霉毒素的现场检测提供新思路和新方法,对于实用型传感器件的开发研究也具有一定的参考价值。具体的研究成果如下:1.基于核酸外切酶I（Exo I）和DNA-A
红枣具有很高的营养价值和保健价值,是我国特有的药食兼用果品资源。我国红枣资源丰富,2019年红枣产量达900万吨,占世界总产量的99%。目前市场上红枣的加工品主要以干制品为主,加工方式落后,产品的附加值低,而其他深加工产品并不多见。乳酸菌发酵是改善产品风味、提高营养价值的重要方式,已成为果蔬深加工的新途径。但目前有关乳酸菌发酵红枣汁的研究甚少。通过乳酸菌发酵红枣汁,不仅可提高红枣资源的开发利用水平
呋喃及吲哚衍生物都是重要的杂环化合物,具有广泛的生物活性,同时也是重要的有机合成砌块。它们的合成方法一直是研究热点之一。本文主要对这两个方面进行了研究。首先,探讨了Cu OTf/Tf OH催化共轭炔烯酮合成新型的螺二氢呋喃的反应;其次,研究了在Ag Sb F6和K2CO3的作用下,共轭炔烯酮与吲哚合成四取代的3-吲哚基呋喃衍生物的反应。论文共分三个部分进行论述。第一章,综述呋喃化合物、共轭炔烯酮和
在大规模可再生能源快速发展的背景下,大规模储能技术被广泛认为是提高电能质量和安全性的最有效手段。在现有储能技术中,先进绝热压缩空气储能（advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES）技术具有污染低、投资少、选址灵活、容量大等优点,应用前景广阔。但是,由于对AA-CAES系统特性缺乏深入的认识,严重限制了系统设计和控制系统的开发,导
连接机器人运动的起点位置和终点位置的序列点或曲线称之为路径,机器人生成运动路径的策略称之为路径规划。路径规划是移动机器人运动规划的主要研究内容之一。对路径规划问题的研究可以分为两类:基于全局环境模型的全局路径规划和基于局部环境感知的局部路径规划。而在无法获得精确的环境信息导致无法建立完整全局环境模型以及环境动态变化的情况下,单独使用全局路径规划或局部路径规划往往难以获得良好的效果。针对上述问题,本
随着科学与技术的迅猛发展,纳米材料以其优越的物理化学性能受到了人们密切的关注,其在航空航天和微电子制造等诸多领域都有广泛的应用。不同于宏观尺度的材料,纳米材料的比表面积极大,导致其具有奇异的物理化学性质。从热力学和动力学两个方面特别是从温度特性上探讨这个问题,对于纳米成核机制的理解和材料性能的提高有深远的意义。同时,通过微观结构和材料性质之间关系的研究,有助于材料热力学行为的多尺度和跨尺度研究。本
近年来,随着汽车行业不断的发展,汽车轻量化一直作为汽车工业主要发展主题之一。汽车材料轻量化是目前实现汽车轻量化的主要方式之一。黄麻纤维增强聚丙烯复合材料（JF/PP）具有价格低廉、质量轻、力学性能优异及吸音降噪效果明显等特点,作为一种新型复合材料被广泛应用在当今汽车内饰零部件中。本文以天然黄麻纤维为基体增强材料并对其进行改性处理,分析黄麻纤维改性前后热稳定性,探讨了黄麻纤维表面改性的微观变化与机理