發(fā)布時間：2017-10-28 12:31

  本文關(guān)鍵詞：面向智能電網(wǎng)云存儲的數(shù)據(jù)完整性保護研究

  更多相關(guān)文章： 智能電網(wǎng) 云存儲 數(shù)據(jù)完整性 雙線性配對 IEC61970

【摘要】：隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進和云計算技術(shù)的快速發(fā)展,云計算技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)信息化建設(shè)中已是發(fā)展的趨勢。云存儲系統(tǒng)具備可靠性高、數(shù)據(jù)處理量大、靈活性強、可擴展好及設(shè)備利用率高等優(yōu)勢,能夠用于解決智能電網(wǎng)對海量數(shù)據(jù)存儲的難題。而云存儲中的數(shù)據(jù)安全保護問題是智能電網(wǎng)云存儲系統(tǒng)建設(shè)面臨的關(guān)鍵性挑戰(zhàn),如何確保云存儲中數(shù)據(jù)的完整性是本文研究的重點。首先,根據(jù)現(xiàn)有的云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證方案存在的不足,在已有方案的基礎(chǔ)上進行了方案改進。采用雙線性配對和同態(tài)驗證標(biāo)識進行數(shù)據(jù)完整性驗證方案的設(shè)計,將數(shù)據(jù)標(biāo)識和驗證證據(jù)的計算交給云服務(wù)器端完成,并充分利用云計算的Map Reduce編程框架將數(shù)據(jù)標(biāo)識產(chǎn)生算法并行化,有效提高了數(shù)據(jù)存儲和完整性驗證的效率。同時,通過引入隨機安全參數(shù)保護數(shù)據(jù)隱私來支持公開驗證,并引入哈希索引表來支持?jǐn)?shù)據(jù)更新時的動態(tài)驗證。然后,在智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的架構(gòu)基礎(chǔ)上給出了云存儲數(shù)據(jù)完整性保護模型。在所給出的保護模型中,依據(jù)IEC61970標(biāo)準(zhǔn)中的CIM模型和HBase數(shù)據(jù)庫完成了電力數(shù)據(jù)安全云存儲設(shè)計,并按照設(shè)計的存儲方案將所改進的驗證方案進行了優(yōu)化。最后,在實驗室搭建的9節(jié)點云計算平臺上編程實現(xiàn)了智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)完整性保護原型系統(tǒng),并在原型系統(tǒng)上進行了數(shù)據(jù)安全云存儲效率測試和數(shù)據(jù)完整性驗證算法的性能測試。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的數(shù)據(jù)完整性保護方案可以有效地對電力數(shù)據(jù)進行安全存儲并可以進行完整性驗證,并且算法的效率較高,云服務(wù)器端與驗證服務(wù)器端計算開銷都較小。所設(shè)計的保護方案能夠為智能電網(wǎng)云存儲中的數(shù)據(jù)安全提供有效的保護。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 云存儲 數(shù)據(jù)完整性 雙線性配對 IEC61970
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM76;TP309
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 智能電網(wǎng)云存儲系統(tǒng)與核心標(biāo)準(zhǔn)IEC6197011
• 1.2.2 智能電網(wǎng)云存儲系統(tǒng)面臨的安全風(fēng)險與防護11-13
• 1.2.3 智能電網(wǎng)云存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性保護研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文的組織安排14-16
• 第2章 相關(guān)技術(shù)16-21
• 2.1 公共信息模型CIM介紹16-17
• 2.1.1 CIM的組織方式16-17
• 2.1.2 CIM類及其關(guān)系17
• 2.2 數(shù)據(jù)完整性驗證預(yù)備知識17-18
• 2.2.1 同態(tài)驗證標(biāo)識17
• 2.2.2 雙線性映射17-18
• 2.3 Hadoop云計算平臺18-20
• 2.3.1 HDFS分布式文件系統(tǒng)18-19
• 2.3.2 Map Reduce編程框架19-20
• 2.3.3 HBase分布式數(shù)據(jù)庫20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 云存儲中數(shù)據(jù)完整性驗證方案設(shè)計21-34
• 3.1 現(xiàn)有的云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證方案21-24
• 3.1.1 云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證需求21
• 3.1.2 常見的可證明數(shù)據(jù)持有模型21-22
• 3.1.3 云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證方案22-23
• 3.1.4 現(xiàn)有方案的不足23-24
• 3.2 云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證方案改進24-29
• 3.2.1 方案基本設(shè)計24-25
• 3.2.2 方案算法設(shè)計25-29
• 3.3 方案安全性分析29-30
• 3.4 方案性能分析30-32
• 3.4.1 存儲開銷分析30-31
• 3.4.2 計算開銷分析31-32
• 3.4.3 通信開銷分析32
• 3.5 方案對比32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第4章 智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)完整性保護方案設(shè)計34-45
• 4.1 智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)特點34-35
• 4.1.1 數(shù)據(jù)源多且信息格式待統(tǒng)一34
• 4.1.2 數(shù)據(jù)量大且實時性要求高34
• 4.1.3 需數(shù)據(jù)安全等級劃分機制34-35
• 4.1.4 信息共享存在35
• 4.2 智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)完整性保護建模35-38
• 4.2.1 智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求35-36
• 4.2.2 面向電力數(shù)據(jù)中心的模型建立36-38
• 4.3 驗證方案在所建立模型中的應(yīng)用設(shè)計38-44
• 4.3.1 SCADA系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的CIM模型38-40
• 4.3.2 基于CIM的電力數(shù)據(jù)安全云存儲設(shè)計40-43
• 4.3.3 基于安全云存儲的驗證方案優(yōu)化43-44
• 4.4 保護方案整體分析44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第5章 智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)完整性保護系統(tǒng)的實現(xiàn)及方案測試45-66
• 5.1 Hadoop云計算平臺與開發(fā)環(huán)境的搭建與配置45-54
• 5.1.1 系統(tǒng)環(huán)境配置45-47
• 5.1.2 全分布Hadoop集群搭建47-50
• 5.1.3 全分布HBase的安裝與配置50-52
• 5.1.4 開發(fā)平臺搭建52-54
• 5.2 系統(tǒng)架構(gòu)說明54
• 5.3 系統(tǒng)功能設(shè)計54-57
• 5.3.1 智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全云存儲的實現(xiàn)54-56
• 5.3.2 智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證的實現(xiàn)56-57
• 5.4 原型系統(tǒng)實現(xiàn)57-62
• 5.4.1 服務(wù)器端57-62
• 5.4.2 客戶端62
• 5.5 所設(shè)計的保護方案在原型系統(tǒng)上的實驗及分析62-65
• 5.5.1 云存儲中數(shù)據(jù)安全存儲效率測試63-64
• 5.5.2 云存儲中數(shù)據(jù)完整性驗證算法測試64-65
• 5.6 本章小結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果71-72
• 致謝72

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