基于抗泄漏同态加密的智能电网数据聚合协议研究

发布时间：2023-04-02 04:36

　　作为下一代电力系统,智能电网显著提高了电力服务的可靠性,效率,安全性和可持续性。智能电网技术的进步使得智能电网中的用户可以实时收集用电数据,有助于高效调控当地电力,但也容易导致用户信息泄漏。如何平衡用户实时电量数据与保护用户隐私是一个至关重要的问题,其中具有隐私保护性的数据聚合协议是一个可行的解决方案。同时,智能电表设备通常没有安全模块,无法保证存储其中的密钥会产生泄漏。本文从智能电网中数据聚合协议的实际安全需求出发,侧重对抗泄漏密码的性质以及身份基和无证书的两种密码体制的研究。主要工作如下:论文首先介绍了智能电网的特点和面临的安全性问题,进而分析了协议采用的各项技术的研究现状,在Felix方案的基础上提出了基于抗泄漏身份基同态加密方案(LH-IBE)。接着提出了一个基于抗泄漏无证书同态加密方案(LH-CLE)。论文详细描述了两种密码方案在智能电网中的适用性,并对它们的正确性、安全性和计算效率等性能进行了分析,证明了本文所提方案的安全性。最后通过实现协议,对实验结果进行统计分析,验证了方案的效率。

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于身份的密码体制的研究现状
        1.2.2 基于无证书的密码体制的研究现状
        1.2.3 同态加密算法的研究现状
        1.2.4 抗泄漏密码体制的研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 本文组织结构
第二章 基础理论
    2.1 数学基础
        2.1.1 双线性映射
        2.1.2 数学困难问题
    2.2 抗泄漏密码体制的相关基础理论
        2.2.1 基本概念
        2.2.2 泄漏模型
        2.2.3 强提取器
    2.3 同态加密算法
    2.4 基于身份的公钥密码体制
    2.5 基于无证书的公钥密码体制
    2.6 本章小结
第三章 基于抗泄漏身份基同态加密的智能电网数据聚合协议
    3.1 相关工作
        3.1.1 主要工作
        3.1.2 准备工作
    3.2 协议的详细描述
        3.2.1 协议的模型描述
        3.2.2 协议的算法描述
    3.3 协议的安全证明
        3.3.1 正确性验证
        3.3.2 安全性证明
    3.4 算法实现与性能分析
        3.4.1 实验平台
        3.4.2 性能分析
        3.4.3 效率分析
    3.5 本章小结
第四章 基于抗泄漏无证书同态加密的智能电网数据聚合协议
    4.1 相关工作
        4.1.1 主要工作
    4.2 协议的详细描述
        4.2.1 协议的模型描述
        4.2.2 协议的算法描述
    4.3 协议的安全证明
        4.3.1 安全性证明
        4.3.2 安全性分析
    4.4 本章小结
第五章 系统实现与分析
    5.1 系统需求分析
        5.1.1 系统前端可视化界面
    5.2 仿真环境搭建
        5.2.1 硬件环境
        5.2.2 软件环境
    5.3 系统设计
        5.3.1 系统整体架构
        5.3.2 系统功能模块
    5.4 系统实现
    5.5 性能分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3778548