隨著智能電網(wǎng)不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)與計算機技術之間的結(jié)合將會愈來愈緊密,電力系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也將會愈來愈大,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲技術已經(jīng)不能很好的滿足當前的需求。于是,需要引進云計算技術的服務模式和技術模式來解決當前電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的問題。但是,存儲在云服務器上的數(shù)據(jù)并不是那么的安全,需要完整性和機密性保護,避免遭受到未經(jīng)授權的用戶對數(shù)據(jù)進行非法的篡改。于是,本文完成了以下工作:1、針對智能電網(wǎng)高級量測體系(AMI)的數(shù)據(jù)完整性問題,本文設計了一個基于無雙線對、云平臺的AMI數(shù)據(jù)完整性驗證方案。該方案采用同態(tài)消息認證碼技術,有效的降低了驗證響應證明信息的計算開銷和通信代價。并結(jié)合隨機掩飾碼技術,保護了云服務器上用戶原始用電數(shù)據(jù)的安全,從而確保用戶的用電隱私。分析結(jié)果表明,該方案在確保AMI用戶云存儲數(shù)據(jù)完整性和機密性的同時,有效的降低了驗證過程中的計算開銷和通信開銷。2、由于,大部分的電力數(shù)據(jù)是冗余數(shù)據(jù),需要用數(shù)據(jù)去重技術來節(jié)省云存儲成本和管理成本。因此,針對智能電網(wǎng)云存儲的數(shù)據(jù)重復和數(shù)據(jù)完整性問題,本文設計了一個智能電網(wǎng)云存儲中支持安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案。該方案采用基于Bloom filter所有權證明的去重方法以及用戶間文件級去重和用戶內(nèi)的數(shù)據(jù)塊級去重策略,在此安全去重方法上結(jié)合S-PDP完整性驗證機制,利用數(shù)據(jù)分塊、隨機抽樣策略,實現(xiàn)了智能電網(wǎng)用戶端的安全去重和完整性驗證。通過引入糾刪編碼,用戶可以對遭受破壞的數(shù)據(jù)進行修復。分析結(jié)果表明,該方案在保證智能電網(wǎng)云存儲數(shù)據(jù)可以安全去重和完整性的同時,可有效計算開銷和通信開銷。3、本文設計出了一個基于Hadoop的智能電網(wǎng)云存儲平臺架構(gòu),并且在linux虛擬操作系統(tǒng)下搭建了Hadoop偽分布式云計算平臺來進行仿真實驗。實驗結(jié)果表明,本論文提出的方案具有比較低的計算開銷和通信開銷。
【學位單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM76;TP309
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 智能電網(wǎng)云存儲發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 云存儲數(shù)據(jù)安全去重發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 云存儲數(shù)據(jù)完整性驗證發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.4 支持安全去重的完整性驗證發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關技術
    2.1 數(shù)據(jù)去重技術
    2.2 數(shù)據(jù)完整性驗證
    2.3 隨機掩碼技術
    2.4 Shamir秘密共享
    2.5 同態(tài)消息認證碼
    2.6 收斂加密算法
    2.7 布隆過濾器
    2.8 同態(tài)標簽
    2.9 符號說明
    2.10 本章小結(jié)
第3章 基于云平臺的AMI數(shù)據(jù)完整性驗證方案
    3.1 高級量測體系
    3.2 基于云平臺的AMI數(shù)據(jù)完整性驗證方案
        3.2.1 面臨的問題
        3.2.2 設計的目標
        3.2.3 模型的提出
        3.2.4 基于云平臺的AMI數(shù)據(jù)完整性驗證方案的設計
    3.3 方案分析
        3.3.1 正確性分析
        3.3.2 安全性分析
        3.3.3 性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案
    4.1 智能電網(wǎng)云存儲的數(shù)據(jù)特點
    4.2 數(shù)據(jù)去重策略
        4.2.1 文件級去重策略
        4.2.2 數(shù)據(jù)塊級數(shù)據(jù)去重
    4.3 文件的所有性證明
    4.4 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案設計的目標
    4.5 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案設計
        4.5.1 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案模型
        4.5.2 初始化階段
        4.5.3 安全去重階段
        4.5.4 完整性驗證階段
    4.6 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案分析
        4.6.1 正確性分析
        4.6.2 安全性分析
        4.6.3 性能分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于Hadoop的智能電網(wǎng)云存儲平臺設計
    5.1 Hadoop基本框架
        5.1.1 HDFS架構(gòu)
        5.1.2 MapReduce架構(gòu)
        5.1.3 YARN架構(gòu)
    5.2 基于Hadoop的智能電網(wǎng)云存儲平臺
        5.2.1 智能電網(wǎng)云平臺架構(gòu)
        5.2.2 智能電網(wǎng)云存儲平臺的設計
    5.3 智能電網(wǎng)云存儲平臺的功能
        5.3.1 上傳數(shù)據(jù)
        5.3.2 下載數(shù)據(jù)
        5.3.3 支持安全去重的完整性驗證
    5.4 云存儲平臺環(huán)境搭配
        5.4.1 安裝運行環(huán)境
        5.4.2 創(chuàng)建Hadoop用戶并分配IP地址
        5.4.3 配置SSH無密碼連接
        5.4.4 安裝JDK
        5.4.5 配置Hadoop
        5.4.6 啟動Hadoop并驗證安裝
    5.5 實驗數(shù)據(jù)集
    5.6 實驗測試
        5.6.1 基于云平臺的AMI數(shù)據(jù)完整性驗證方案實驗分析
        5.6.2 智能電網(wǎng)云存儲中可安全去重的數(shù)據(jù)完整性驗證方案實驗分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 進一步工作方向
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝

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本文編號：2851730