智能电网中面向隐私保护的数据聚合方案研究

发布时间：2021-08-20 06:01

　　随着物联网、云计算、大数据等技术融入到电力系统中,智能电网得到快速发展。在智能电网中,智能电表可以通过网关与控制中心进行双向通信,实现实时的用电量数据聚合。控制中心可以通过聚合的数据掌握各个区域中的电力使用情况,并进行进一步的分析与预测,从而优化电力调度。然而,智能电网面临着智能电表计算资源受限、设备无人值守等问题,还面临着多种传统互联网的安全威胁和新型网络攻击,如用户用电量数据在聚合过程中遭窃取或破坏,用户身份信息泄露等。因此如何设计安全、高效和可靠的数据聚合方案是智能电网研究中的重要问题之一。近年来,国内外学者针对智能电网数据聚合进行了较为深入的研究,并提出了多种安全数据聚合方案,但这些方案存在无法应对用电量数据丢失、无法抵御某些安全攻击、计算开销过高等问题。针对这些问题,本文在权衡安全和效率的基础上,提出了更实用的智能电网隐私保护数据聚合方案,具体如下:1.针对智能电网中数据聚合过程中的用电量数据丢失问题,提出了一种不依赖可信第三方的安全电网数据聚合方案。现有的许多方案都依赖可信第三方,一旦任何用电量数据丢失,数据聚合过程便无法正常进行,不符合实际智能电网的需求。本文的方案可以在... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 单维数据聚合
        1.2.2 多维数据聚合
    1.3 论文的主要工作
    1.4 论文的组织结构
第2章 相关基础
    2.1 智能电网模型
    2.2 密码学基础
        2.2.1 数学基础
        2.2.2 困难问题
        2.2.3 BAN逻辑
        2.2.4 随机预言机模型
    2.3 认证与密钥协商安全模型
    2.4 加密与签名安全模型
    2.5 本章小结
第3章 不依赖可信第三方的安全电网数据聚合
    3.1 系统模型与安全需求
    3.2 方案具体构造
        3.2.1 系统初始化
        3.2.2 认证与密钥协商
        3.2.3 电量数据加密
        3.2.4 电量数据聚合
        3.2.5 电量数据解密
    3.3 方案分析
        3.3.1 正确性分析
        3.3.2 安全分析
        3.3.3 性能分析
    3.4 本章小结
第4章 面向多维数据的安全电网数据聚合
    4.1 系统模型与安全需求
    4.2 方案具体构造
        4.2.1 系统初始化
        4.2.2 认证与密钥协商
        4.2.3 电量数据加密
        4.2.4 电量数据聚合
        4.2.5 多维电量数据解密
    4.3 方案分析
        4.3.1 正确性分析
        4.3.2 安全分析
        4.3.3 性能分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3352954