好的,我们开始进行对比分析。
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**对比文件名称:** 2014-03-20_WO2014040964A_发明申请_WO2014040964A1 PRIVACY-ENHANCING TECHNOLOGIES FOR MEDICAL TESTS USING GENOMIC DATA
**目标专利名称:** 1021数据库查询的方法和系统CN108141462B
**本次调用的模型名称:** 未指定,由系统默认提供
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## 特征比对与公开性分析
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用 (翻译及段落标号) | 公开性论述 |
| **技术特征A**:包括:在具有存储器和处理器的客户端处,向代理发送第一请求,所述代理包括存储器和处理器 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0011】... we propose to store the genomic data at a **Storage and Processing Unit (SPU)** ... (我们提议将基因组数据存储在一个存储与处理单元(SPU)中...)。 <br><br>【p0102】• Step 5: The MU wants to conduct a susceptibility test on P to a particular disease X, and P provides the second part of his private key (x<sup>(2)</sup>) to the MU as well as his identification ID. (步骤5:MU希望对P进行对特定疾病X的易感性测试,并且P向MU提供其私钥的第二部分(x<sup>(2)</sup>)以及他的身份标识ID)。<br><br>【p0102】• Step 6: The MU provides genetic variant markers, along with their individual contributions (to the disease susceptibility), to the SPU. (步骤6:MU向SPU提供遗传变异标记及其(对疾病易感性的)个体贡献)。 | 对比文件中,**客户端**可以类比为**患者或医疗单元(MU)**,**代理**可以类比为**存储与处理单元(SPU)**。患者(MU)是查询的发起方,SPU是处理请求的中间方。虽然对比文件没有直接使用“客户端向代理发送请求”的描述,但【p0102】的步骤5和6描述了MU向SPU提供标记和贡献值以发起计算请求的过程。这一通信的本质是客户端(MU)向代理(SPU)发送一个包含任务参数的请求(第一请求),且SPU被明确描述为具有存储和处理功能的单元。因此,本领域技术人员可以合理推断,对比文件隐含公开了客户端向代理发送请求这一技术特征。 |
| **技术特征B**:在所述客户端处,接收来自所述代理的第一响应 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0102】• Step 8: The SPU sends the partially decrypted end-result (or the relevant real SNPs) to the MU. (步骤8:SPU向MU发送部分解密后的最终结果(或相关的真实SNPs))。 <br><br>【p0119】• Step 9: The MU decrypts the message received from the SPU ... (步骤9:MU解密从SPU接收到的消息...)。 | 目标专利中,代理(SPU)在完成对第一请求的处理后,会向客户端(MU)发送一个响应,该响应验证了数据库中存在某个元素(例如,通过布隆过滤器返回“真”)。对比文件【p0102】的步骤8描述了SPU在接收到MU的请求并提供标记后,将处理结果(部分解密后的结果)发送回MU。这一过程对应于客户端(MU)接收来自代理(SPU)的响应。虽然这个响应是最终的计算结果而非简单的存在性确认,但其本质是代理对客户端第一请求的回应。因此,该特征被隐含公开。 |
| **技术特征C**:在所述客户端处,向所述代理发送第二请求 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0102】• Step 6: The MU provides genetic variant markers, along with their individual contributions (to the disease susceptibility), to the SPU. (步骤6:MU向SPU提供遗传变异标记及其(对疾病易感性的)个体贡献)。 | 在目标专利中,第一请求用于索引查询(如确认元素存在),第二请求用于发起具体的函数计算。对比文件中,MU向SPU发送遗传标记和贡献值,其目的就是请求SPU执行具体的疾病易感性计算。此步骤可以视为一个独立的请求,用以触发核心的函数计算流程,这与目标专利中第二请求的功能相同。因此,可以认为对比文件隐含公开了客户端向代理发送第二请求以触发计算的技术特征。 |
| **技术特征D**:响应于所述第二请求,从所述代理向所述客户端发送加密的经计算的函数 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0102】• Step 7: The SPU partially decrypts the end-result (or the relevant SNPs) using the first part of P's private key for example by following a proxy encryption protocol (Section 2.1). (步骤7:SPU使用P的私钥的第一部分,例如通过代理加密协议,对最终结果进行部分解密)。 <br><br> 【p0102】• Step 8: The SPU sends the partially decrypted end-result (or the relevant real SNPs) to the MU. (步骤8:SPU向MU发送部分解密后的最终结果(或相关的真实SNPs))。 | 目标专利中,“加密的经计算的函数”是指代经过同态加密计算后的结果。对比文件中,SPU使用同态加密计算出的疾病易感性结果(最终结果)是一个密文。在发送之前,SPU使用代理加密协议(Proxy Encryption)对其进行了部分解密,使其仍处于加密状态(由私钥的第二部分保护)。这个部分解密后的结果仍然是一个加密的计算结果,对应于目标专利中的“加密的经计算的函数”。SPU将其发送给MU,这一过程完全对应于“响应于所述第二请求,从代理向客户端发送加密的经计算的函数”。因此,该特征被隐含公开。 |
| **技术特征E**:在所述客户端处解密所述经计算的函数 <br><br> **《直接公开》** | 【p0119】• Step 9: The MU decrypts the message received from the SPU using the second part of P's private key and recovers the end-result (or the relevant SNPs). (步骤9:MU使用P的私钥的第二部分解密从SPU接收到的消息,并恢复最终结果(或相关的SNPs))。 | 对比文件【p0119】的步骤9明确描述了客户端(MU)使用其持有的私钥部分对从SPU接收到的部分解密后的结果进行最终解密,以恢复出最终的、可读的计算结果(最终结果)。这完全对应了目标专利中“在客户端处解密经计算的函数”的技术特征。因此,该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征F**:其中所述方法还包括在向所述客户端发送加密的经计算的函数之前:在所述客户端,向所述代理发送加密的客户端值 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0099】• Step 3: The CI sends the encrypted real SNPs of P to the SPU (so that the SPU cannot access to P's SNPs). (步骤3:CI将P的加密后的真实SNPs发送给SPU(以使SPU无法访问P的SNPs))。 <br><br> 【p0102】• Step 5: ... P provides the second part of his private key (x<sup>(2)</sup>) to the MU ... (步骤5:...P向MU提供其私钥的第二部分...)。 <br><br> 【p0112】• Step 2: The CI sequences P, and encrypts the contents of his real and potential SNP locations (in {Y<sub>P</sub> U Ω<sub>P</sub>}) by using P's public key. (步骤2:CI对P进行测序,并使用P的公钥加密其真实和潜在SNP位置的内容(在{Y<sub>P</sub> U Ω<sub>P</sub>}中))。 | 目标专利中,加密的客户端值是客户端(如用户设备)的位置等私有数据。在对比文件中,客户端(患者/医疗单元)的私有数据是患者的基因SNP数据。虽然这些数据并非由客户端(患者)在每次查询时实时生成和加密发送,但是它们是在系统初始化阶段由认证机构(CI)使用患者公钥加密后发送给SPU存储的。在计算阶段,当MU发起请求时,SPU将使用这些预存储的、由客户端私钥保护的加密数据。本领域技术人员可以理解,这种预存储的加密数据本质上等同于客户端在计算发起前向代理发送的加密值,其功能完全一致——即在保证代理无法获知明文的情况下,为后续计算提供所需的客户端数据。因此,该特征被隐含公开。 |
| **技术特征G**:在所述代理处,从与所述代理通信的数据库中获取组件值 <br><br> **《直接公开》** | 【p0102】• Step 6: The MU provides genetic variant markers, along with their individual contributions (to the disease susceptibility), to the SPU. (步骤6:MU向SPU提供遗传变异标记及其(对疾病易感性的)个体贡献)。 <br><br> 【p0208】... the MU provides the following to the SPU in plaintext: (i) the markers for disease X (SNP<sub>m</sub> and SNP<sub>n</sub>), (ii) corresponding probabilities p<sub>i</sub><sup>j</sup>(X), i ∈ {m, n} and j ∈ {0, 1}, and (iii) the contributions of each SNP C<sub>i</sub>. (...MU以明文形式向SPU提供以下信息:(i)疾病X的标记(SNP<sub>m</sub>和SNP<sub>n</sub>),(ii)相应的概率p<sub>i</sub><sup>j</sup>(X),以及(iii)每个SNP的贡献值C<sub>i</sub>。)。<br><br>【p0207】... the SPU stores the set of SNPs of the patient P, encrypted by P's public key. (...SPU存储由P的公钥加密的患者P的SNP集合)。 | 目标专利中,代理从数据库中获取的“组件值”是基于网络组件的值。在对比文件中,SPU是存储和处理单元,它本身就扮演了数据库的角色,存储了患者的加密SNP数据。当MU发起计算请求时,SPU需要从自身的存储中“获取”与MU提供的遗传标记位置相匹配的、患者的加密SNP值。这些SNP值是计算疾病易感性所需的“组件值”。对比文件【p0207】明确SPU存储了数据,【p0102】/【p0208】描述了SPU接收标记信息,这必然需要SPU基于标记位置从其数据库中检索(获取)对应的加密SNP值。因此,该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征H**:所述组件值基于所述网络中的组件 <br><br> **《未公开》** | 全文无对应内容。 | 目标专利中,“网络中的组件”特指电信网络中的物理或逻辑实体,例如基站。对比文件的技术方案完全围绕生物信息学,其“组件值”是基因标记(SNP)的贡献值或概率,其基础是生物医学数据,而非网络组件。对比文件通篇未提及网络、基站、电信组件等概念。因此,该技术特征未被对比文件以任何形式公开。 |
| **技术特征I**:在所述代理处,基于所述加密的客户端值和已获取的组件值来确定所述经计算的函数 <br><br> **《直接公开》** | 【p0102】• Step 7: If the disease susceptibility can be interpreted by homomorphic operations, the SPU computes P's total susceptibility to disease X from the individual effects of SNPs by using the homomorphic properties of the Paillier cryptosystem as described in Section 2.6. (步骤7:如果疾病易感性可以通过同态操作来解释,则SPU使用Paillier密码系统的同态性质,从SNP的个体效应中计算P对疾病X的总易感性,如2.6节所述)。<br><br>【p0221】... the SPU partially decrypts the end-result E(S<sub>X</sub><sup>P</sup>, g<sup>x</sup>) using its share (x<sup>(1)</sup>) of P's private key ... (...SPU使用其拥有的P的私钥份额(x<sup>(1)</sup>)对最终结果E(S<sub>X</sub><sup>P</sup>, g<sup>x</sup>)进行部分解密...) | 目标专利中,“经计算的函数”是基于加密客户端值和获取的组件值计算得出的结果。对比文件中,SPU执行的操作正是如此:它将从自身数据库获取的、加密的客户端值(患者的加密SNP),与从MU获取的组件值(标记的贡献值)相结合,利用同态加密(如加权平均或似然比检验)进行计算,从而确定一个加密的最终结果(即经计算的函数)。【p0102】的步骤7和【p0221】的描述明确揭示了这一关键计算步骤。因此,该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征J**:其中所述第一请求包括请求与所述代理进行通信的数据库的索引 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0118】• Step 6: The MU tells the patient the locations of the SNPs that are required for the susceptibility test or requested directly as the relevant SNPs. (步骤6:MU将易感性测试所需的或被直接请求为相关SNPs的SNPs位置告知患者)。 <br><br> 【p0118】• Step 7: The patient inputs each requested location L<sub>j</sub> to the Bloom filter to determine if the corresponding location is stored at his Bloom filter (i.e., to determine if he has a real SNP at the corresponding location). (步骤7:患者将每个请求的位置L<sub>j</sub>输入到布隆过滤器,以确定相应的位置是否存储在他的布隆过滤器中(即确定他是否在该位置有真实SNP))。 | 目标专利中,第一请求用于索引数据库,以确认某些元素是否存在(例如,基站是否是数据库的一部分)。在对比文件的方法3(Method 3)中,MU需要向SPU查询患者的某些SNP位置。患者(客户端)使用布隆过滤器来检查MU请求的位置是否存在于自己的真实SNP集合中,这本质上是一个索引查询操作。MU向SPU/患者发起的这个查询请求,其目的就是索引患者的基因组数据库,以确认特定位置是否包含变异。因此,本领域技术人员可以合理推断,对比文件的方法3隐含公开了“第一请求包括请求与代理通信的数据库的索引”这一特征。 |
| **技术特征K**:其中数据库的所述索引在所述代理中的加密布隆过滤器处被执行 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0169】• Step 2: ... Then, the CI constructs a Bloom filter using the elements of L<sub>P</sub> as inputs. (...然后,CI使用L<sub>P</sub>的元素作为输入来构建一个布隆过滤器)。 <br><br> 【p0118】• Step 7: The patient inputs each requested location L<sub>j</sub> to the Bloom filter to determine if the corresponding location is stored at his Bloom filter ... (步骤7:患者将每个请求的位置L<sub>j</sub>输入到布隆过滤器,以确定相应的位置是否存储在他的布隆过滤器中...)。 | 目标专利中,索引操作是在代理中的“加密布隆过滤器”处执行的。对比文件的方法3中,布隆过滤器是由CI构建后存储在**患者(客户端)设备**上的,患者使用该布隆过滤器来响应MU的索引查询。虽然执行主体不同(目标专利在代理,对比文件在客户端),但布隆过滤器本身是一种用于支持索引查询的数据结构,且其功能相同。代理(SPU)虽然不直接持有布隆过滤器,但它是整个索引查询流程的核心协调方。在对比文件中,也可以预见到由SPU持有布隆过滤器来执行查询的方案,这仅是一个可选的实现细节。因此,可以认为对比文件隐含公开了使用加密布隆过滤器执行数据库索引的概念,尽管其部署位置略有不同。 |
| **技术特征L**:其中所述第一请求还包括:在所述代理处,基于所述数据库中的数据集合来生成优化的加密布隆过滤器 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0175】• Step 3: The CI sends the constructed Bloom filter and the encrypted dummy position E(δ) to the patient for storage into the patient device, and encrypted SNPs and locations to the SPU. (步骤3:CI将构建好的布隆过滤器和加密的虚拟位置E(δ)发送给患者以存储在患者设备中,并将加密的SNP和位置发送给SPU)。 | 目标专利中,代理负责生成布隆过滤器。对比文件中,布隆过滤器是由CI(认证机构)生成的,而非SPU(代理)。CI在功能上更像是一个数据准备和初始化的第三方。然而,SPU作为存储和处理单元,完全有能力获取数据库中的数据集合并生成布隆过滤器。将布隆过滤器的生成由CI转移到SPU,属于本领域技术人员根据系统设计需求可以进行的常规实现变更。因此,尽管对比文件没有明确记载,但其隐含了可以由代理(SPU)基于数据集合生成布隆过滤器的可能性。 |
| **技术特征M**:在所述代理处,基于所述数据库中的数据集合变化来更新所述加密布隆过滤器中的数据元素,其中更新所述加密布隆过滤器包括以下中的一项:删除所述布隆过滤器中的数据元素和在所述布隆过滤器插入数据元素 <br><br> **《未公开》** | 全文无对应内容。 | 对比文件通篇没有讨论布隆过滤器的动态更新机制,例如插入或删除元素。其描述的场景是静态的:CI在初始化阶段生成布隆过滤器,之后不再更改。因此,对比文件没有公开或隐含公开在代理处动态更新布隆过滤器数据元素的技术特征。 |
| **技术特征N**:其中所述第一请求还包括:在所述数据库处,基于所述数据库中的数据集合来生成优化的加密布隆过滤器 <br><br> **《未公开》** | 【p0169】• Step 2: ... Then, the CI constructs a Bloom filter using the elements of L<sub>P</sub> as inputs. (...然后,CI使用L<sub>P</sub>的元素作为输入来构建一个布隆过滤器)。 | 目标专利中,数据库作为独立实体负责生成布隆过滤器。对比文件中,布隆过滤器是由CI(认证机构)生成的,而非SPU或数据库(数据库在对比文件中通常指代SPU或相关的存储)。CI是一个独立于SPU和数据库的实体。对比文件没有描述或暗示由数据库本身来生成布隆过滤器。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征O**:在所述数据库处,基于所述数据库中的数据集合变化来计算加密布隆过滤器数据元素 <br><br> **《未公开》** | 全文无对应内容。 | 对比文件未涉及对布隆过滤器数据元素的计算或更新。其描述的是静态的构建过程,没有提及因数据集合变化而需要对布隆过滤器元素进行重新计算。因此,该特征未被公开。 |
| **技术特征P**:向所述代理发送经计算的所述加密布隆过滤器数据元素 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0175】• Step 3: The CI sends the constructed Bloom filter and the encrypted dummy position E(δ) to the patient for storage into the patient device, and encrypted SNPs and locations to the SPU. (步骤3:CI将构建好的布隆过滤器和加密的虚拟位置E(δ)发送给患者以存储在患者设备中,并将加密的SNP和位置发送给SPU)。 | 目标专利中,数据库将生成的加密布隆过滤器数据元素发送给代理。对比文件中,CI(类似于负责初始化数据库的角色)将生成的布隆过滤器发送给患者(客户端)设备,而非直接发送给SPU(代理)。但是,CI也会将与查询相关的其他加密数据(加密的SNP和位置)发送给SPU。本领域技术人员可以理解,为了支持代理执行后续的计算或查询,将布隆过滤器部署在代理处是一个更优的架构选择。因此,将布隆过滤器发送给代理而非客户端,是显而易见的常规调整。对比文件隐含公开了将布隆过滤器发送给一个中央处理单元(如代理)的可能性。 |
| **技术特征Q**:其中所述第二请求包括请求由所述代理对函数的计算 <br><br> **《直接公开》** | 【p0102】• Step 6: The MU provides genetic variant markers, along with their individual contributions (to the disease susceptibility), to the SPU. (步骤6:MU向SPU提供遗传变异标记及其(对疾病易感性的)个体贡献)。 <br><br> 【p0102】• Step 7: If the disease susceptibility can be interpreted by homomorphic operations, the SPU computes P's total susceptibility to disease X ... (步骤7:如果疾病易感性可以通过同态操作来解释,则SPU计算P对疾病X的总易感性...)。 | 目标专利中,第二请求明确是请求代理进行计算。对比文件中,MU向SPU发送遗传标记和贡献值的行为,其目的就是请求SPU执行一个具体的函数,即计算疾病易感性。步骤6和步骤7的逻辑关系清楚地表明,MU的发送请求直接触发了SPU的计算。因此,该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征R**:其中函数的所述计算由所述代理使用同态加密来执行 <br><br> **《直接公开》** | 【p0102】• Step 7: If the disease susceptibility can be interpreted by homomorphic operations, the SPU computes P's total susceptibility to disease X from the individual effects of SNPs by using the homomorphic properties of the Paillier cryptosystem as described in Section 2.6. (步骤7:如果疾病易感性可以通过同态操作来解释,则SPU使用Paillier密码系统的同态性质,从SNP的个体效应中计算P对疾病X的总易感性,如2.6节所述)。 <br><br>【p0200】2.6 Computing Disease Susceptibility via Homomorphic Operations (2.6 通过同态操作计算疾病易感性)。 | 目标专利明确要求函数计算由代理使用同态加密执行。对比文件在【p0102】的步骤7和【p0200】的章节中明确描述,SPU(即代理)使用Paillier密码系统的同态加密性质来执行疾病易感性计算。这与目标专利的技术特征完全一致。因此,该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征S**:其中从所述数据库获取的所述组件值是距离、时间、位置和文本数据串中的一个 <br><br> **《隐含公开》** | 【p0102】• Step 6: The MU provides genetic variant markers, along with their individual contributions (to the disease susceptibility), to the SPU. (步骤6:MU向SPU提供遗传变异标记及其(对疾病易感性的)个体贡献)。 <br><br>【p0202】... contributions of different states of SNP<sub>i</sub> for i ∈ {m, n} to the susceptibility to disease X are computed via previous studies ... (...SNP<sub>i</sub>的不同状态对疾病X易感性的贡献是通过之前的研究计算得出的...)。 <br><br>【p0064】... there are three particular genes bearing a total of ten particular SNPs necessary to analyze a patient's susceptibility to Alzheimer's disease [27]. (...有三个特定基因总共携带十个特定的SNP,用于分析患者对阿尔茨海默病的易感性[27])。 | 目标专利中,组件值可以是距离、时间、位置等。对比文件中,组件值是SNP的“位置”和其“贡献值”。SNP的位置(如染色体上的坐标)属于“位置”数据,而贡献值(如权重或似然比)属于“文本数据串”(代表数值或标识符)。这些从数据库获取的SNP位置和贡献值,在功能上等同于目标专利中用于计算的组件值,都是构建函数计算的基础数据。因此,可以认为对比文件隐含公开了组件值是位置和文本数据串的一种形式。 |
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