【摘要】：廣域量測系統(tǒng)作為智能電網體系結構中的重要組成部分,其數據的安全性很大程度上決定著整個智能電網的安全性。隨著廣域量測系統(tǒng)應用的普及,智能電網廣域量測系統(tǒng)所產生的數據會越來越多,針對廣域量測系統(tǒng)大量數據存儲的需求,傳統(tǒng)的數據存儲方式所承受的壓力越來越大,Hadoop平臺上的分布式文件系統(tǒng)(HDFS)可以有效解決這些問題。與此同時,雖然Hadoop平臺上的HDFS在大量數據的共享和存儲方面擁有顯著優(yōu)勢,但它所帶來的安全問題也不容忽視。因此,保障智能電網廣域量測數據的安全成為智能電網廣域量測系統(tǒng)數據存儲時迫切需要解決的問題。數據加密技術是最基本的一種保障數據機密性的方法,對保障智能電網存儲平臺中數據的安全具有重要的現實意義。本課題深入研究了廣域量測系統(tǒng)存儲與安全問題,并完成了以下幾方面的工作:首先,深入分析了廣域量測系統(tǒng)數據的特點,針對廣域量測系統(tǒng)數據量大的特點引入HDFS進行分布式存儲,同時,針對數據對于安全性要求高的特點,對數據完整性驗證和私密性保護兩個方面進行了深入的研究。其次,針對廣域量測系統(tǒng)數據量大,數據實時性要求高,數據安全性要求強等問題,設計了智能電網廣域量測系統(tǒng)云計算平臺。在此基礎之上,針對數據存儲于云端所面臨的安全問題,從數據私密性保護和完整性驗證兩個方面分別進行方案的設計。針對數據私密性保護的問題,采用加密技術,將傳統(tǒng)AES算法進行并行化設計,給出了基于Storm云計算技術的廣域量測系統(tǒng)數據加密方案,此方案可以滿足對廣域量測系統(tǒng)數據的快速、并行加密;針對數據完整性驗證問題,給出了基于可信第三方的單項審計、批量審計方案,并驗證了方案的安全性。最后,為實現文件的分布式存儲與快速查詢,搭建了Hadoop集群和HBase分布式數據庫,同時在此集群的基礎之上安裝Storm-on-yarn,在Storm平臺上驗證了并行AES算法的具有處理延遲低、速度快等特點。
[Abstract]:As an important part of smart grid architecture, wide area measurement system (WAMS) determines the security of the whole smart grid to a large extent by the security of its data. With the popularization of wide area measurement system, more and more data will be generated by smart grid wide area measurement system. The traditional data storage method is under more and more pressure. The distributed file system (HDFS) on Hadoop platform can solve these problems effectively. At the same time, although HDFS on Hadoop platform has significant advantages in data sharing and storage, the security problems it brings can not be ignored. Therefore, ensuring the security of smart grid wide area measurement data becomes an urgent problem to be solved when storing data in smart grid wide area measurement system. Data encryption technology is the most basic method to protect data confidentiality, which has important practical significance to ensure the security of data in smart grid storage platform. In this paper, the storage and security problems of wide area measurement system are deeply studied, and the following work is accomplished: firstly, the characteristics of wide area measurement system data are deeply analyzed. In view of the large amount of data in wide-area measurement system, HDFS is introduced for distributed storage. At the same time, two aspects of data integrity verification and privacy protection are deeply studied in view of the high security requirements of data. Secondly, aiming at the problems of large amount of data, high requirement of real-time data and strong requirement of data security in wide-area measurement system, a cloud computing platform for wide-area measurement system of smart grid is designed. On this basis, aiming at the security problems faced by data stored in the cloud, the scheme is designed from two aspects of data privacy protection and integrity verification. Aiming at the problem of data privacy protection, the data encryption scheme of wide-area measurement system based on Storm cloud computing technology is presented by using encryption technology and parallel design of traditional AES algorithm. This scheme can satisfy the requirement of fast and parallel data encryption for wide area measurement system. Aiming at the problem of data integrity verification, a single audit and batch audit scheme based on trusted third party is presented, and the security of the scheme is verified. Finally, in order to realize the distributed storage and fast query of files, Hadoop cluster and HBase distributed database are built. At the same time, Storm-on-yarn, is installed on the Storm platform to verify the low processing delay of parallel AES algorithm. Speed, etc.
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP333;TP309.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 魏三強;任環(huán);楊威;;保護隱私的智能電網大數據分析挖掘技術[J];廣西大學學報(自然科學版);2015年03期

2 李川;鄂海紅;宋美娜;;基于Storm的實時計算框架的研究與應用[J];軟件;2014年10期

3 王銘坤;袁少光;朱永利;王德文;;基于Storm的海量數據實時聚類[J];計算機應用;2014年11期

4 洪建光;吳凱峰;裴旭斌;衡星辰;崔蔚;肖政;張榮;;基于云計算的用電信息采集系統(tǒng)性能提升關鍵技術研究及應用[J];電力信息與通信技術;2014年03期

5 周銳;王曉明;;基于同態(tài)哈希函數的云數據完整性驗證算法[J];計算機工程;2014年06期

6 周國亮;宋亞奇;王桂蘭;朱永利;;狀態(tài)監(jiān)測大數據存儲及聚類劃分研究[J];電工技術學報;2013年S2期

7 王占英;李寶聚;李振元;王澤一;高重暉;;云計算在智能電力調度中的應用研究[J];吉林電力;2013年06期

8 宋亞奇;劉樹仁;朱永利;王德文;李莉;;電力設備狀態(tài)高速采樣數據的云存儲技術研究[J];電力自動化設備;2013年10期

9 師金鋼;鄭艷;孫煥良;欒方軍;;云環(huán)境中海量數據的并行分組密碼體制研究[J];計算機科學與探索;2014年02期

10 龔強;;國外云計算發(fā)展現狀綜述[J];信息技術;2013年06期

相關博士學位論文 前2條

1 李琳;云環(huán)境下多租戶數據完整性保護機制研究[D];山東大學;2014年

2 曹晉彰;面向智能電網的公共信息模型及其若干關鍵應用研究[D];浙江大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉曉建;電力設備狀態(tài)信息并行數據挖掘方法研究[D];華北電力大學;2014年

2 冉軍;基于云存儲的智能電網訪問控制研究[D];華北電力大學;2014年

3 黃馥浩;基于Storm的微博互動平臺的設計與實現[D];中山大學;2013年

4 周健;基于Hadoop的分布式RSA快速加密算法的設計及其實現[D];陜西師范大學;2013年

5 彭云卿;基于WAMS/PMU數據平臺的在線總體測辨負荷建模應用研究[D];湖南大學;2013年

6 耿紀昭;云存儲中數據完整性驗證機制的研究與實現[D];電子科技大學;2013年

7 董宇剛;一種支持批處理和流計算的分布式應用架構的設計與實現[D];浙江大學;2013年

8 成飛龍;基于Hadoop的海量傳感數據管理系統(tǒng)[D];南京理工大學;2013年

9 李曉強;智能電網云存儲系統(tǒng)數據私密性問題研究[D];華北電力大學;2013年

10 段春樂;云計算的安全性及數據安全傳輸的研究[D];成都理工大學;2012年

，

本文編號：2272005