本文關(guān)鍵詞：隱私保護(hù)的智能電網(wǎng)多維數(shù)據(jù)聚合方案研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 智能電網(wǎng) 隱私保護(hù) 群簽名 Paillier加密 階梯電量

【摘要】：信息科技時(shí)代的到來(lái),促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使人們的生活水平得到了極大的提升,同時(shí)每戶用電量逐年遞增。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)已不能滿足人們?nèi)找鏉u增的用電需求,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)作為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和現(xiàn)代信息技術(shù),通信技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)高度集成的新型電網(wǎng),不僅滿足不同用戶的用電需求,而且使得電力供應(yīng)商的操作和管理更加便捷。但是處于初步發(fā)展階段的智能電網(wǎng),在數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)方面仍然面臨著很多的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的隱私保護(hù)的數(shù)據(jù)聚合方案,雖然在一定程度上解決了隱私保護(hù)問(wèn)題,但存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)安全性差、為運(yùn)營(yíng)商提供的信息有限等缺點(diǎn)。本文根據(jù)智能電網(wǎng)面臨的隱私安全問(wèn)題,利用群簽名和Paillier加密的同態(tài)技術(shù),在保護(hù)用戶身份隱私及數(shù)據(jù)隱私的同時(shí),有效完成多維數(shù)據(jù)聚合,為服務(wù)運(yùn)營(yíng)商提供了更多有效的用戶信息,主要工作內(nèi)容如下:第一,利用群簽名,Paillier同態(tài)加密技術(shù),在保護(hù)用戶身份隱私及數(shù)據(jù)隱私的前提下,操作中心可以獲得更多有效的用戶信息。操作中心通過(guò)分析聚合數(shù)據(jù),可以得到精確的用戶信息,包括用戶耗電總量、階梯用電量和階梯用戶數(shù)。通過(guò)這些有效信息,操作中心制定出合理的階梯電價(jià),有效調(diào)節(jié)電力資源,使區(qū)域用電量達(dá)到負(fù)載平衡,為節(jié)能減排作出一定的貢獻(xiàn)。第二,實(shí)現(xiàn)了用戶身份隱私以及數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)。合法區(qū)域用戶的實(shí)時(shí)耗電量信息在智能電表端經(jīng)過(guò)加密及簽名后,發(fā)送給區(qū)域管理中心,區(qū)域管理中心利用群簽名確認(rèn)用戶的合法身份后,并不對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理,而是直接將用戶數(shù)據(jù)聚合結(jié)果發(fā)送給操作中心。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中,用戶的身份信息和數(shù)據(jù)不會(huì)泄露,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域用戶身份和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。第三,實(shí)現(xiàn)了用戶身份的認(rèn)證性和可追蹤性。在用戶身份認(rèn)證過(guò)程中使用一個(gè)特定的群簽名算法,使得區(qū)域管理中心只能確認(rèn)用戶是區(qū)域中合法成員,不能得到具體的身份信息。如果區(qū)域管理中心對(duì)用戶的認(rèn)證失敗,會(huì)請(qǐng)求可信中心完成用戶的身份認(rèn)證。隨后,可信中心公布攻擊者的身份信息,實(shí)現(xiàn)了惡意用戶的身份追蹤。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 隱私保護(hù) 群簽名 Paillier加密 階梯電量
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP309;TM76
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-17
• 1.2 智能電網(wǎng)隱私保護(hù)17-19
• 1.2.1 智能電網(wǎng)面臨的完全威脅17-18
• 1.2.2 智能電網(wǎng)中的用戶安全分析18-19
• 1.3 相關(guān)研究進(jìn)展19-20
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.5 本文章節(jié)安排21-23
• 第二章 基礎(chǔ)知識(shí)23-31
• 2.1 相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)23-25
• 2.1.1 群論23
• 2.1.2 有限域23-24
• 2.1.3 大數(shù)分解問(wèn)題24
• 2.1.4 離散對(duì)數(shù)問(wèn)題24-25
• 2.1.5 CDH問(wèn)題25
• 2.2 同態(tài)加密25-26
• 2.2.1 同態(tài)加密基礎(chǔ)知識(shí)25
• 2.2.2 Paillier密碼體制25-26
• 2.3 Hash函數(shù)26-27
• 2.4 群簽名27-28
• 2.5 ElGamal數(shù)字簽名方案28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 隱私保護(hù)的智能電網(wǎng)多維數(shù)據(jù)聚合方案31-45
• 3.1 方案概述31-35
• 3.1.1 系統(tǒng)模型31-33
• 3.1.2 安全需求33-34
• 3.1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)34-35
• 3.2 多維聚合方案的具體實(shí)現(xiàn)35-41
• 3.2.1 系統(tǒng)初始化35-37
• 3.2.2 用戶數(shù)據(jù)采集37-38
• 3.2.3 隱私保護(hù)的區(qū)域聚合38-39
• 3.2.4 聚合數(shù)據(jù)分析39-41
• 3.3 安全性分析41-42
• 3.3.1 用戶數(shù)據(jù)的匿名性41
• 3.3.2 用戶數(shù)據(jù)的正確性41-42
• 3.3.3 用戶聚合數(shù)據(jù)的認(rèn)證性42
• 3.3.4 用戶身份的匿名性和可追蹤性42
• 3.4 性能分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 方案實(shí)現(xiàn)與性能分析45-65
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)45-53
• 4.1.1 可信中心端46-47
• 4.1.2 智能電表端47-49
• 4.1.3 區(qū)域管理中心端49-51
• 4.1.4 操作中心端51-53
• 4.2 系統(tǒng)功能測(cè)試53-59
• 4.2.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境53
• 4.2.2 系統(tǒng)測(cè)試53-59
• 4.3 方案性能評(píng)估59-62
• 4.4 本章小節(jié)62-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 作者簡(jiǎn)介73-74

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：630826