智能电网中奖励需求响应下需求侧隐私保护方法的研究
发布时间：2021-10-10 18:40
智能电网中的高级测量体系为电网带来了有效的调控手段,使电力市场具备了像传统市场那样调节供需平衡的潜力。目前一种有效的电力市场供需平衡调节方法被称为“需求响应”方法,而其中“奖励需求响应”方法最为有效。奖励需求响应方法的实施要求用户提供高精度且实时的用电数据,高精度用电数据的采集对用户的隐私安全造成了重大威胁。为构造一个能有效保护需求侧电力用户隐私的IDR系统,本文首先设计了一种IDR系统架构,在这种系统架构下用户高精度用电数据被匿名地保存在别名账户中且其它实体将无法直接访问这些数据,因此从原理上简化了隐私保护工作;其次本文针对现有系统对“去别名化攻击”防御能力不足的问题,提出并实现了基于DLREP有限盲签名算法的“协同更新方法”,这种方法理论上增强了现有系统对这种攻击的防御能力;同时本文使用DLREP与Schnorr签名算法分别构造了IDR系统奖励提取兑换方法以及电表计费数据实名传输方法,新方法理论上增强了现有系统的安全性,并提高了运算效率。最后,本文设计了一种新的IDR系统,在该系统下能有效地保护需求侧电力用户不因高精度用电数据的收集而受到隐私泄露的威胁。理论证明新系统比现有系统具有...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
使用NALM技术可以通过高精度用电数据分析家中各类用电器状态[11]
华北电力大学硕士学位论文隐私保护方法。该方法采用 Efthymiou 的思想，将高精度用电数据使用别名账户匿名存储，同时仍周期性地实名传输低精度用电数据用于计费。Gong 的方法不仅考虑了高精度数据的隐私安全问题以及计费隐私安全问题，同时还提出了一种方法帮助用户安全地提取并兑换奖励。然而，文献[36]中注册别名账户时使用了不恰当的密码学构造，导致该方法无法有效防范“去别名化攻击”（De-pseudonymization）。其次，文献[36]设计的奖励提取与兑换方法依赖了大量零知识证明技术，使得对应过程效率低下。
11图 2-1 所示。图2-1 常见基于身份信息的签名算法流程示意图文献[43-44]中介绍两种常用的 IBS 签名算法，文献[43]中的算法基于双线性对映射构造，签名过程涉及较为耗时的计算。2.10 离线电子钱币系统在离线电子钱币系统（Off-line Electronic Coin，OEC）中，用户使用钱币支付时无需与账户管理者取得联系来更新账户中的余额。同时，OEC 提供的钱币常常是匿名的，从而用户可以在任意时刻匿名地使用钱币。Brands 在文献[45]提出了一种简单易用的 OEC 实现方法，且每个钱币中包含固定数额的金钱，从而避免对奖励数额的检查。同时 Brands 的方法还能在奖励被重复使用时揭露用户的真实身份。文献[46]改进了 Brands 的方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于可信计算的用电信息采集终端完整性检测方案[J]. 张少敏,王志男,王保义. 电力自动化设备. 2017(12)
[2]智能电网下保护用户隐私的无证书环签密方案[J]. 张少敏,赵乙桥,王保义. 电力系统自动化. 2018(03)
[3]面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计[J]. 翟峰,徐薇,冯云,孙毅. 电力信息与通信技术. 2016(12)
[4]一种隐私保护的智能电网多级用户电量聚合控制方案[J]. 沈华,张明武. 密码学报. 2016(02)
[5]一种智能电网中具有隐私保护的数据收集方案[J]. 时俊萍,陈杰. 电力信息与通信技术. 2014(11)
[6]智能电表的完整隐私保护系统[J]. 刁凤,张方国. 密码学报. 2014(04)
硕士论文
[1]基于环签名和无证书签名的智能电网缴费方案[D]. 王玮.中国海洋大学 2015
[2]基于群签名的智能电网用电量统计及电费的缴纳方案[D]. 龚凡.西安电子科技大学 2013
本文编号：3428938
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
使用NALM技术可以通过高精度用电数据分析家中各类用电器状态[11]
华北电力大学硕士学位论文隐私保护方法。该方法采用 Efthymiou 的思想，将高精度用电数据使用别名账户匿名存储，同时仍周期性地实名传输低精度用电数据用于计费。Gong 的方法不仅考虑了高精度数据的隐私安全问题以及计费隐私安全问题，同时还提出了一种方法帮助用户安全地提取并兑换奖励。然而，文献[36]中注册别名账户时使用了不恰当的密码学构造，导致该方法无法有效防范“去别名化攻击”（De-pseudonymization）。其次，文献[36]设计的奖励提取与兑换方法依赖了大量零知识证明技术，使得对应过程效率低下。
11图 2-1 所示。图2-1 常见基于身份信息的签名算法流程示意图文献[43-44]中介绍两种常用的 IBS 签名算法，文献[43]中的算法基于双线性对映射构造，签名过程涉及较为耗时的计算。2.10 离线电子钱币系统在离线电子钱币系统（Off-line Electronic Coin，OEC）中，用户使用钱币支付时无需与账户管理者取得联系来更新账户中的余额。同时，OEC 提供的钱币常常是匿名的，从而用户可以在任意时刻匿名地使用钱币。Brands 在文献[45]提出了一种简单易用的 OEC 实现方法，且每个钱币中包含固定数额的金钱，从而避免对奖励数额的检查。同时 Brands 的方法还能在奖励被重复使用时揭露用户的真实身份。文献[46]改进了 Brands 的方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于可信计算的用电信息采集终端完整性检测方案[J]. 张少敏,王志男,王保义. 电力自动化设备. 2017(12)
[2]智能电网下保护用户隐私的无证书环签密方案[J]. 张少敏,赵乙桥,王保义. 电力系统自动化. 2018(03)
[3]面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计[J]. 翟峰,徐薇,冯云,孙毅. 电力信息与通信技术. 2016(12)
[4]一种隐私保护的智能电网多级用户电量聚合控制方案[J]. 沈华,张明武. 密码学报. 2016(02)
[5]一种智能电网中具有隐私保护的数据收集方案[J]. 时俊萍,陈杰. 电力信息与通信技术. 2014(11)
[6]智能电表的完整隐私保护系统[J]. 刁凤,张方国. 密码学报. 2014(04)
硕士论文
[1]基于环签名和无证书签名的智能电网缴费方案[D]. 王玮.中国海洋大学 2015
[2]基于群签名的智能电网用电量统计及电费的缴纳方案[D]. 龚凡.西安电子科技大学 2013
本文编号：3428938
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