PSI的python 实现
时间: 2024-05-14 07:19:27 浏览: 10
PSI(Private Set Intersection)是一种安全的协议,允许两个参与方在不泄露私有数据的情况下,找到它们之间的交集。Python实现PSI可以使用以下步骤:
1. 双方各自生成一个私钥和公钥,其中私钥保密,公钥发送给另一方。
2. 双方使用Diffie-Hellman密钥交换算法,使用对方的公钥和自己的私钥生成共享密钥。
3. 双方将自己的数据集哈希,并发送哈希值给对方。
4. 双方使用共享密钥加密哈希值并发送给对方。
5. 双方使用共享密钥解密对方发送的哈希值,并比较两个哈希值是否相同,相同的哈希值即为交集。
下面是一个基于Python的PSI实现示例代码:
```python
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
import hashlib
import os
# 生成随机数作为私钥
def generate_private_key():
return os.urandom(32)
# 生成公钥
def generate_public_key(private_key):
public_key = pow(2, int.from_bytes(private_key, byteorder='big'), 2**2048 - 1)
return public_key.to_bytes((public_key.bit_length() + 7) // 8, byteorder='big')
# 计算共享密钥
def generate_shared_key(private_key, public_key):
shared_key = pow(int.from_bytes(public_key, byteorder='big'), int.from_bytes(private_key, byteorder='big'), 2**2048 - 1)
return hashlib.sha256(shared_key.to_bytes((shared_key.bit_length() + 7) // 8, byteorder='big')).digest()
# 计算哈希值
def hash_data(data):
return hashlib.sha256(data.encode('utf-8')).digest()
# 加密哈希值
def encrypt_data(data, shared_key):
iv = os.urandom(16)
cipher = Cipher(algorithms.AES(shared_key), modes.CTR(iv), backend=default_backend())
encryptor = cipher.encryptor()
encrypted_data = encryptor.update(data) + encryptor.finalize()
return iv + encrypted_data
# 解密哈希值
def decrypt_data(data, shared_key):
iv = data[:16]
cipher = Cipher(algorithms.AES(shared_key), modes.CTR(iv), backend=default_backend())
decryptor = cipher.decryptor()
decrypted_data = decryptor.update(data[16:]) + decryptor.finalize()
return decrypted_data
# PSI
def psi(client_data, server_data):
# 生成私钥和公钥
client_private_key = generate_private_key()
server_private_key = generate_private_key()
client_public_key = generate_public_key(client_private_key)
server_public_key = generate_public_key(server_private_key)
# 计算共享密钥
client_shared_key = generate_shared_key(client_private_key, server_public_key)
server_shared_key = generate_shared_key(server_private_key, client_public_key)
# 哈希client_data并加密
client_hashed_data = [encrypt_data(hash_data(str(data)), client_shared_key) for data in client_data]
# 哈希server_data并加密
server_hashed_data = [encrypt_data(hash_data(str(data)), server_shared_key) for data in server_data]
# 解密并比较哈希值
intersection = []
for client_encrypted_data in client_hashed_data:
for server_encrypted_data in server_hashed_data:
if decrypt_data(client_encrypted_data, server_shared_key) == decrypt_data(server_encrypted_data, client_shared_key):
intersection.append(decrypt_data(client_encrypted_data, server_shared_key).decode('utf-8'))
return intersection
# 测试
client_data = [1, 2, 3, 4, 5]
server_data = [4, 5, 6, 7, 8]
intersection = psi(client_data, server_data)
print(intersection)
```
这是一个基本的PSI实现示例,可以根据具体需求进行修改和优化。