基于数据可恢复的AMI无线传感器网络安全数据聚合技术

发布时间：2021-04-16 13:53

　　为了减少高级量测体系（AMI）中无线传感器网络（WSNs）的数据传输量、提高传输效率、延长网络寿命,提出了一种基于数据可恢复的安全数据聚合方案。所提方案基于同态加密算法对采集数据进行加密、聚合操作,以确保数据的机密性,并基于一种合理的编码机制准确恢复各采集数据。为了确保数据传输的完整性,提出了一种基于中国剩余定理（CRT）的验证机制。通过分析聚合方案的性能,验证了所提方案具有较强的安全性,且只需较少的计算消耗和通信消耗。 

【文章来源】：电力自动化设备. 2017,37(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引言
1 安全数据聚合方案设计
    1.1 AMI中WSNs模型
    1.2 方案总体策略
    1.3 方案中的相关数学理论
        （1）同态加密。
        （2）CRT。
2 具有数据可恢复功能的安全数据聚合技术
    2.1 初始化
    2.2 数据加密及验证标签生成
        （1）数据的同态加密。
        （2）验证标签的产生。
    2.3 数据的聚合
        （1）同态加密数据的聚合。
        （2）验证标签的聚合。
    2.4 数据解密及验证
        （1）数据的解密。
        （2）验证标签的解密。
        （3）数据的完整性校验。
3 安全数据聚合实例
    （1）数据加密。
    （2）验证标签生成。
    （3）数据的聚合。
    （4）解密及验证。
4 性能分析
    4.1 安全性分析
        4.1.1 机密性和数据隐私性分析
            （1）攻击者没有俘获任何节点。
            （2）攻击者俘获部分节点。
        4.1.2 数据完整性和新鲜性分析
            （1）数据完整性保护。
            （2）数据新鲜性保护。
    4.2 其他性能分析
        4.2.1 计算开销分析
            （1）本文方案的计算开销。
            （2）RCDA-HOMO方案的计算开销。
        4.2.2 通信开销分析
            （1）本文方案的通信开销。
            （2）RCDA-HOMO方案的通信开销。
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]能源互联网未来发展综述[J]. 张国荣,陈夏冉.  电力自动化设备. 2017(01)
[2]智能配电系统的内涵及其关键技术[J]. 王守相,葛磊蛟,王凯.  电力自动化设备. 2016(06)
[3]一种同时保障隐私性与完整性的无线传感器网络可恢复数据聚合方案[J]. 丁超,杨立君,吴蒙.  电子与信息学报. 2015(12)
[4]安全的WSN数据融合隐私保护方案设计[J]. 赵小敏,梁学利,蒋双双,陈庆章.  通信学报. 2014(11)
[5]基于同态MAC的无线传感网安全数据融合方案[J]. 周强,杨庚,陈蕾,陈正宇,戴华.  电子与信息学报. 2014(07)



本文编号：3141554