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龙图腾网获悉桂林电子科技大学申请的专利工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116527279B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310570271.X，技术领域涉及：H04L9/32；该发明授权工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置及方法是由王玉珏;谢浩然;丁勇;杨昌松;李振宇;梁海;李春海;杨炳年设计研发完成，并于2023-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置及方法，所述方法基于工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置，包括获取初始化的公共参数；确定参与者与中心服务器公私钥部分密钥对；确定参与者与中心服务器会话密钥；确定三方协商密钥；获得加密的局部梯度；获得辅助验证标签及签名；获得证明信息、聚合结果和证明；获得验证结果。这种方法采用双重隐蔽技术和数据加密技术，能确保数据的机密性和完整性，采用轻量级的三方密钥协商方式生成服务器和参与者之间的协商密钥，能更好地实现轻量级安全数据聚合过程。

本发明授权工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习方法，采用工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置，所述工控网络中安全数据聚合的可验证联邦学习装置基于边缘工控节点实现，包括： 本地梯度计算单元，用于计算本地数据的私有梯度； 本地梯度上传单元，用于基于所述私有梯度确定上传方法； 本地数据加密单元，用于基于所述上传方法确定加密梯度结果； 本地数据签密单元，用于基于所述加密梯度结果确定签密梯度结果； 中心服务器验证单元，用于基于所述签密梯度结果确定签密正确性结果； 中心服务器聚合单元，用于基于所述加密梯度结果确定梯度聚合结果； 中心服务器签密单元，用于基于所述梯度聚合结果确定签密聚合梯度结果； 本地数据验证单元，用于基于所述签密聚合梯度结果确定聚合梯度确认结果， 其中，参与者与聚合服务器双方进行数据交互，其特征在于，所述方法包括如下步骤； 1获取装置初始化的公共参数：装置初始化过程由中心服务器执行，对于安全参数1λ，中心服务器生成一个素数阶p的乘法循环群设g为的一个生成元，中心服务器选择了一个哈希函数一个安全同态哈希函数和一个伪随机生成器最后，中心服务器公布公共参数 2基于公共参数确定参与者公私钥部分密钥对：参与者ui为多重密钥封装机制生成公私钥对如公式1所示： 其中，参与者ui随机选择并计算参与者ui的公钥和私钥分别为pki＝yi，Xi和ski＝ai，xi，然后，参与者ui向中心服务器发送ui，Xi，收到来自用户群组U中所有参与者的消息ui，Xi后，中心服务器对{ui∈U}进行排序并将排序后的广播给所有参与者ui∈U； 3基于公共参数确定中心服务器公私钥部分密钥对：中心服务器为多重密钥封装机制生成公私钥对如公式2所示： 其中，中心服务器随机选择并计算μ＝gv，然后，中心服务器发布公钥pk＝pk，μ并保持私钥sk＝sk，v的秘密； 4基于公私钥部分密钥对确定参与者会话密钥：本地数据加密单元收到所有参与者排序后的公钥以及中心服务器的公钥后，参与者ui计算n-1对封装解密密钥如公式3所示： 其中，KUi，j是从参与者ui到参与者uj的会话密钥，CUi，j是封装在中的密钥KUi，j的封装，参与者ui公布{CUi，j，ui，uj|ui，uj∈U，i≠j}； 5基于公私钥部分密钥对确定中心服务器会话密钥：中心服务器根据下列公式为每一对用户i，j生成密钥如公式4所示： 其中Ki，j为会话密钥，Ci，j是使用密钥对下Ki，j的一个封装，然后中心服务器发布消息{Ci，j，ui，uj|ui，uj∈U，i≠j}； 6基于会话密钥确定参与者发起的三方协商密钥：在参与用户uj广播出Xj和中心服务器广播出pk的情况下，用户ui计算出密钥组KUj，i以及Ki，j，计算三方协定密钥如公式5所示： 其中sid＝CUj，i||CUi，j||Ci，j； 7基于会话密钥确定中心服务器发起的三方协商密钥：在参与用户ui和uj广播出Xi和Xj的情况下，中心服务器计算出密钥组KUi，j以及KUj，i并计算出三方协定密钥如公式6所示： 其中sid＝CUj，i||CUi，j||Ci，j； 8基于三方协商密钥获得加密的局部梯度：在用户ui和除了ui之外的每个用户uj之间生成的共享密钥{ki,j}i≠j的情况下，用户ui对自己的本地梯度mi进行加密如公式7所示： 这里j遍历不等于i的每个值； 9基于加密的局部梯度及用户私钥获得辅助验证标签及签名：协作者ui计算本地梯度辅助验证标签如公式8所示： 和 协作者ui随机选择并计算公式9、公式10和公式11： si＝ki-aieimodp11， 其中，ti是时间戳，最后，协作者ui将元组签名τi＝ri，si和时间戳ti发送给中心服务器； 10基于辅助验证标签及签名获得证明信息、聚合结果和证明：中心服务器验证如公式12所示： 其中，对于每个1≤i≤n，如果成立，则所有参与者的本地梯度元组被认为是有效的，然后，中心服务器计算公式13： 和对于每个ui∈U，中心服务器计算公式14： 中心服务器继续计算其中是所有ui∈U的的和，中心服务器随机选择并计算公式15、公式16和公式在17： δ＝gz15， 其中，是时间戳，最后，元组被广播给所有协作者； 11获得验证结果：每个协作者ui计算并验证公式18： 如果成立，则协作者ui验证公式19： 如果公式19不成立，则参与者ui向其它参与者广播中止身份验证的消息，如果所有参与者都验证出公式19为真，则每个参与者继续验证公式20： 如果公式20满足，则参与者ui相信m等于期望的真实梯度聚合值并接受全局参数m。

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