【摘要】：智能電網作為新一代的電力系統(tǒng),具有雙向通信性、高可靠性、實時需求響應等特點。智能電網相對于普通電網來說采集數(shù)據間隔更短,可以獲得用戶的實時用電信息,用以實現(xiàn)電能預測、調度或向用戶推送個性化服務等功能。然而,用電量會間接反映用戶的行為,若被不法分子利用,會給用戶帶來損失,產生極大的危害。另外也可能被注入虛假信息,給智能電網帶來威脅,因此,需要設計出一種隱私保護方案,既可以收集用戶用電數(shù)據進行數(shù)據分析,又能避免用戶用電信息的泄露。本文針對頻繁地數(shù)據采集會增大用戶用電信息泄露的可能性這一問題,提出了如下方案:給出了一種基于B-G-N的數(shù)據聚合隱私保護方案實現(xiàn)智能電表隱私保護,該方案采用B-G-N加密技術加密用戶用電數(shù)據,防止不法分子竊取用戶用電信息,導致用戶隱私泄露;引入虛擬聚合區(qū)域驗證電表身份,防止不法分子利用電表向電網發(fā)送虛假用電信息,影響電網供給。同時,設計了后期檢查,檢測區(qū)域內電表是否進行了驗證。該方案處理的用電數(shù)據是一維的,控制中心獲得的是用戶用電總量,無法獲得每個用戶的耗電量,進而保護用戶用電隱私。經安全性分析及實驗證明,該方案滿足安全性需求且具有更高的計算性能。針對現(xiàn)有大多數(shù)數(shù)據聚合隱私保護方案只能處理一維數(shù)據,而用戶用電數(shù)據往往是多維的,控制中心為了詳細分析用戶用電情況,需要了解每一維用電的情況,給出了一種基于多維數(shù)據的數(shù)據聚合隱私保護方案。該方案采用Paillier加密系統(tǒng)加密用戶用電數(shù)據,聚合器利用批驗證機制驗證用戶身份,安全性分析證明該方案可以抵抗攻擊模型中的兩種攻擊。在功能方面,該方案中控制中心不但可以獲得用戶耗電總量還可以獲得所有用戶每一維數(shù)據用電總量,進而進行細粒度分析。針對大多數(shù)多維數(shù)據聚合隱私保護方案不能進行更加細粒度分析的問題,給出了一種基于多維多子集的數(shù)據聚合隱私保護方案,該方案在多維數(shù)據聚合隱私保護方案的基礎上,將用戶依據耗電量分為多個子集,控制中心不但可以獲得用戶用電總量、每一維用電數(shù)據總量還可以獲得每個子集的用戶數(shù),進而進行更細粒度分析。
【圖文】：

證性：根據定理 2，敵手無法偽造合法密文，因為本地聚合器證用戶身份。同時，在n個智能電表構成的虛擬聚合區(qū)域內身份。整性：假定 , i id e 是對消息 ,t ic 的數(shù)字簽名，定理 2 證明攻擊者的任何修改都可以通過驗證數(shù)字簽名的合法性查出。因此 B性。析 有足夠的存儲資源空間及超強的計算能力，本方案只考慮在銷。使用 MIRACL庫[43]在個人計算機（帶有 Intel Core2 Du器，2G 字節(jié)內存，Windows7操作系統(tǒng)的 Dell Optipiex 380M的運行時間（以 ms 為單位）。其中，，B-G-N 公鑰加密時間為4.056，指數(shù)運算和乘法運算時間分別為 8.016 和 0.032，G 中為 0.0204 和 3.7503。根據表 1作四種方案計算時間比較圖如

圖 4-2 用戶端耗時比較圖圖 4-3 控制中心端耗時比較圖知，本方案與文獻[18]所提方案的計算復雜度相近，兩者都可以電總量，但本方案計算復雜度更低。據聚合方案只能處理一維數(shù)據，如果要處理 維數(shù)據，在用戶端需l
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM76;TP309

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