基于安全多方計算的協(xié)同過濾推薦算法研究.pdf

1、協(xié)同過濾是一種常用的減少信息過載的技術,它已經成為了個性化推薦系統(tǒng)的一種主要工具。隨著電子商務的不斷發(fā)展需要,跨機構的協(xié)同計算越來越多,由此也引出了數據隱私保護這一嚴峻的問題。而安全多方計算正是解決在多方計算過程中確保計算結果準確的前提下如何進行隱私保護的一個多方計算協(xié)議。如何將安全多方計算應用到個性化推薦中,特別是協(xié)同過濾研究中將非常有現實意義。
　　 目前,一些常用隱私保護算法或只能保護數據在傳輸過程的安全性,使之不泄露出去

2、；或對數據進行擾亂,使其他人無法獲得源數據。前者不能保護數據的隱私,因為數據對于參與計算的多方是完全公開的；后者則使計算的結果產生一定的偏差,反映并非真實的結果。而安全多方計算是一種多方協(xié)同計算協(xié)議,他既可以保護數據的隱私又可以計算出準確的結果,即使是參與協(xié)同計算的多方也僅能知道自己的隱私輸入和計算結果。本文詳細研究了安全多方計算協(xié)議的兩個協(xié)議:線性方程組問題協(xié)議和線性最小二乘問題協(xié)議。安全多方計算協(xié)議是有別于常用數據隱私保護算法的協(xié)議

3、,它通過巧妙地運用1-out-of-N協(xié)議和矩陣運算達到既可得到在數據統(tǒng)一服務器計算時的結果,又可避免數據在同一服務器上而產生的隱私泄露問題。此外本文歸納總結了將不含隱私保護的協(xié)同計算轉換為有隱私保護的安全多方計算的兩種輸入模型轉換機制。并歸納整理了安全多方計算在各種隱私保護現實問題中的應用:如在線性方程組問題、數據查詢問題、入侵檢測問題、數據挖掘問題、幾何計算問題和數理統(tǒng)計問題中的應用。最后根據協(xié)同過濾算法和安全多方計算協(xié)議的結構特征

4、,將兩者結合起來,設計出一種基于安全多方計算協(xié)議的協(xié)同過濾推薦算法。該算法主要分為四個功能模塊(也叫過程模塊):數據預處理、相似性度量、尋找最近鄰、評分預測及項目推薦。該算法的核心部分是對相似性的度量,本文分別運用了矩陣變換和數值擾動兩種方法來設計該功能模塊。所運用的這兩種方法均能達到既不影響相似度計算的準確性又實現了計算過程中的隱私保護。最后本文還對所設計算法的安全策略進行分析。該算法對促進電子商務的發(fā)展具有極高現實的意義,也是本為的