PSI的python 实现
时间: 2024-05-25 07:04:49 浏览: 7
PSI (Private Set Intersection) 是一种隐私保护协议,用于两个参与方在不泄露各自私有数据的情况下,找到两个数据集合的交集。
以下是一个基于 Python 的 PSI 实现示例,使用了 Elliptic Curve Cryptography (ECC)和哈希函数:
```python
import hashlib
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 生成椭圆曲线公私钥对
def generate_key_pair():
private_key = ec.generate_private_key(ec.SECP384R1(), default_backend())
public_key = private_key.public_key()
return private_key, public_key
# 计算哈希值
def hash_to_bytes(s):
h = hashlib.sha256()
h.update(s)
return h.digest()
# 计算点乘
def point_mul(point, scalar):
return point.public_key().public_numbers().curve.g * scalar
# 生成公钥哈希值
def hash_public_key(pub_key):
return hash_to_bytes(pub_key.public_bytes(encoding=serialization.Encoding.X962, format=serialization.PublicFormat.UncompressedPoint))
# 生成比特数组
def bit_array(x, n):
return [(x >> i) & 1 for i in range(n)]
# 计算 PSI
def psi_client(public_keys):
# 生成公私钥对
sk, pk = generate_key_pair()
# 计算哈希值
hashed_pk = hash_public_key(pk)
# 计算比特数组
bits = bit_array(int.from_bytes(hashed_pk, byteorder='big'), hashes.SHA256().digest_size * 8)
# 加密比特数组
ciphertexts = []
for i, bit in enumerate(bits):
if bit:
ciphertexts.append(point_mul(public_keys[i], sk.private_numbers().private_value))
else:
ciphertexts.append(ec.Point(ec.SECP384R1(), 0, 0))
# 返回加密后的比特数组
return ciphertexts
def psi_server(ciphertexts, private_keys):
# 计算交集
intersection = set()
for i, ciphertext in enumerate(ciphertexts):
if ciphertext != ec.Point(ec.SECP384R1(), 0, 0):
intersection.add(hash_public_key(private_keys[i]))
# 返回交集
return intersection
```
该示例中,`psi_client` 函数用于加密并返回比特数组,`psi_server` 函数用于解密并计算交集。`generate_key_pair` 函数用于生成椭圆曲线公私钥对,`hash_to_bytes` 函数用于计算哈希值,`point_mul` 函数用于计算点乘,`hash_public_key` 函数用于生成公钥哈希值,`bit_array` 函数用于生成比特数组。