基于同态密码体制的智能电表安全协议研究

发布时间：2024-05-31 01:51

　　智能电网显著提高了电力服务的可靠性、效率性、安全性和可持续性,但智能电网不断发展带来便利的同时也引入了一系列安全和隐私的问题,因为随着智能电表数目不断增长,智能电网中会收集越来越多的用户用电数据,这就使得细粒度的用电数据分析有可能会泄漏个人隐私。因此将具有隐私保护性的数据聚合机制应用于智能电表的数据采集协议具有很重要的应用价值。本文从智能电表数据聚合协议的实际需求出发,侧重对同态密码体制的分析和研究,旨在解决隐私保护,安全传输,资源受限等问题。主要工作如下:首先分析了智能电网特点和现状,指出当前智能电网中存在许多孤立智能电表,针对孤立智能电表设计了一个基于同态密码体制的终端认证协议,该协议包含了一个具有加法同态性质的加密方案和线性同态签名方案,能够防止用电数据遭到窃取或篡改以及能够安全地聚合用户用电数据。同时将协议部署在智能电网环境中进行分析。其次,多数电量数据聚合协议没有使用形式化方法评估合谋攻击下协议的安全性和隐私保护性,针对该问题提出了数据聚合协议在合谋攻击下的安全和隐私保护定义及安全模型,并使用该安全模型分别对两个基于加法同态机制的数据聚合协议进行安全性证明,指出两种协议在实际...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1智能电网基本架构

图1.1智能电网基本架构除了本质上具有一致性外，根据相关文献[18-23]所述智能电网还具有自愈和自适应靠、经济高效、兼容、互动友好的特征。3）智能电网的优势智能电网的一个关键目标是要像国际互联网络一样催生新的技术和商业模式[24]，下一代电网的定义和目标，智能电网和传统电网....

图3.1智能电网数据通信网络第1层是由各类不同的传感器和其它智能家居设备构成的家庭内部网络；第2层是由智

.1本协议的主要工作我们设计的孤立智能电表终端认证协议包含一个具有加法同态性质的加密方案和一个态签名方案，前者用来聚合加密后的用电数据，后者用于对用电数据的密文进行签名与存储在读取器中的密文一起聚合以便电力服务供应商通过检验聚合签名的方式果的正确性。之后我们对设计的电表终端认证....

图3.2孤立智能电表终端认证协议模型图

定义2.子群不可区分问题是一个群生成算法，输入安全参数，输出的乘法群可表示为，其中。子群不可区分问题可表示为对任意多项式时间的攻击者，以下的优势：是可以忽略的。3.2协议的详细描述3.2.1协议的模型描述孤立智能电表终端认证协议模型图如图3.2所示：

图3.3安置在基础扩展板上的Edison芯片

、A1、D、E、F、G六种类型的椭圆曲线。在合考虑选择合适的配对类型。而现在密码学实TypeA称为对称质数阶双线性群，TypeA1称仿真实验，选择了TypeA和TypeA1的配对来议在智能电网环境中的应用，分别在两个平台MacbookPro，硬件配置为：r....

本文编号：3984970