(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211039407.6 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市 市中区南 辛庄 西路336号 (72)发明人 赵川　徐俊　赵圣楠　陈贞翔　 杨波　荆山　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 张庆骞 (51)Int.Cl. G16B 30/10(2019.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 67/01(2022.01) (54)发明名称 基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比 对方法及系统 (57)摘要 本发明公开一种基于茫然传输协议的隐私 保护基因序列比对方法及系统， 包括： 设定共享 的公开随机字符串； 采用独热编码对第一基因序 列和第二基因序列进行编码； 对第一基因序列碱 基编码中的有效位选取第一随机字符串和第二 随机字符串， 以构成第一随机有序对， 且有效位 的第一随机字符串满足公开随机字符串， 对非有 效位选取第二随机有序对， 以此得到碱基编码有 序对； 根据第二基因序列碱基编码中每个比特位 和碱基编码有序对执行茫然传输协议， 得到每个 比特位的匹配结果； 根据匹配结果判断第一基因 序列和第二基因序列是否相等。 在保护基因序列 信息的同时实现基因序列的高效安全比对。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115410650 A 2022.11.29 CN 115410650 A 1.基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特 征在于， 包括： 设定第一基因序列和第二基因序列共享的公开随机 字符串； 采用独热编码对第一基因序列和第二基因序列分别进行编码； 对第一基因序列碱基编码中的有 效位选取第 一随机字符串和第 二随机字符串， 以构 成 第一随机有序对， 且所有有效位的第一 随机字符串满足公开 随机字符串， 对非有效位选取 第二随机有序对， 以此 得到碱基编码有序对； 根据第二基因序列碱基编码中每个比特位， 以及第一基因序列的碱基编码有序对， 执 行茫然传输协议， 得到每 个比特位的匹配结果； 根据第二基因序列碱基编码中所有有 效位所在比特位的匹配结果， 判断是否满足公开 随机字符串， 以此 得到第一基因序列和第二基因序列是否相等的比对结果。 2.如权利要求1所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 第一随机字符串ri满足 其中， r为 公开随机字符串， i为第一基因序列碱基编 码中 第i个有效位， D为第一基因序列碱基编码中有效位所在的集 合。 3.如权利要求2所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 对第二基因序列碱基编码中有效位j所在的 比特位的匹配结果 判断是否满足公开随 机字符串的过程中， 计算 其中， J为第二基因序列碱基编码中有效位所在的集 合； 若 则第一基因序列和第二基因序列不相等； 若 则第一基因序列和第二基因序列相等。 4.如权利要求2所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 所述公开随机 字符串r←{0,1}κ， κ 为安全参数。 5.如权利要求1所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 采用独热编码对第一基因序列和第二基因序列中的碱基A、 G、 C、 T依次编码为00001、 00010、 00100、 01000， 对于碱基缺失的情况编码为10 000。 6.如权利要求5所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 编码后有效位的个数与基因序列中碱基 个数一致。 7.如权利要求1所述的基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对方法， 其特征在于， 所述茫然传输协议采用茫然传输扩展技 术。 8.基于茫然传输协议的隐私保护基因序列比对系统， 其特 征在于， 包括： 初始化模块， 被 配置为设定第一基因序列和第二基因序列共享的公开随机 字符串； 独热编码模块， 被配置为采用独热编码对第一基因序列和第二基因序列分别进行编 码； 随机编码模块， 被配置为对第 一基因序列碱基编码中的有 效位选取第 一随机字符串和 第二随机字符串， 以构成第一 随机有序对， 且所有有效位的第一 随机字符串满足公开 随机 字符串， 对非有效位选取第二随机有序对， 以此 得到碱基编码有序对；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115410650 A 2协议执行模块， 被配置为根据第二基因序列碱基编码中每个比特位， 以及第一基因序 列的碱基编码有序对， 执 行茫然传输协议， 得到每 个比特位的匹配结果； 比对模块， 被配置为根据第二基因序列碱基编码中所有有效位所在比特位的匹配结 果， 判断是否满足公开 随机字符串， 以此得到第一基因序列和第二基因序列是否相等的比 对结果。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器 上运行的计算机指 令， 所述计算机指 令被处理器运行时， 完成权利要求 1‑7任一项所述的方 法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 用于存储计算机指令， 所述计算机指令被 处理器执行时， 完成权利要求1 ‑7任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115410650 A 3