基于數(shù)據(jù)可恢復的AMI無線傳感器網(wǎng)絡安全數(shù)據(jù)聚合技術
發(fā)布時間:2021-04-16 13:53
為了減少高級量測體系(AMI)中無線傳感器網(wǎng)絡(WSNs)的數(shù)據(jù)傳輸量、提高傳輸效率、延長網(wǎng)絡壽命,提出了一種基于數(shù)據(jù)可恢復的安全數(shù)據(jù)聚合方案。所提方案基于同態(tài)加密算法對采集數(shù)據(jù)進行加密、聚合操作,以確保數(shù)據(jù)的機密性,并基于一種合理的編碼機制準確恢復各采集數(shù)據(jù)。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?提出了一種基于中國剩余定理(CRT)的驗證機制。通過分析聚合方案的性能,驗證了所提方案具有較強的安全性,且只需較少的計算消耗和通信消耗。
【文章來源】:電力自動化設備. 2017,37(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 安全數(shù)據(jù)聚合方案設計
1.1 AMI中WSNs模型
1.2 方案總體策略
1.3 方案中的相關數(shù)學理論
(1)同態(tài)加密。
(2)CRT。
2 具有數(shù)據(jù)可恢復功能的安全數(shù)據(jù)聚合技術
2.1 初始化
2.2 數(shù)據(jù)加密及驗證標簽生成
(1)數(shù)據(jù)的同態(tài)加密。
(2)驗證標簽的產(chǎn)生。
2.3 數(shù)據(jù)的聚合
(1)同態(tài)加密數(shù)據(jù)的聚合。
(2)驗證標簽的聚合。
2.4 數(shù)據(jù)解密及驗證
(1)數(shù)據(jù)的解密。
(2)驗證標簽的解密。
(3)數(shù)據(jù)的完整性校驗。
3 安全數(shù)據(jù)聚合實例
(1)數(shù)據(jù)加密。
(2)驗證標簽生成。
(3)數(shù)據(jù)的聚合。
(4)解密及驗證。
4 性能分析
4.1 安全性分析
4.1.1 機密性和數(shù)據(jù)隱私性分析
(1)攻擊者沒有俘獲任何節(jié)點。
(2)攻擊者俘獲部分節(jié)點。
4.1.2 數(shù)據(jù)完整性和新鮮性分析
(1)數(shù)據(jù)完整性保護。
(2)數(shù)據(jù)新鮮性保護。
4.2 其他性能分析
4.2.1 計算開銷分析
(1)本文方案的計算開銷。
(2)RCDA-HOMO方案的計算開銷。
4.2.2 通信開銷分析
(1)本文方案的通信開銷。
(2)RCDA-HOMO方案的通信開銷。
5 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展綜述[J]. 張國榮,陳夏冉. 電力自動化設備. 2017(01)
[2]智能配電系統(tǒng)的內(nèi)涵及其關鍵技術[J]. 王守相,葛磊蛟,王凱. 電力自動化設備. 2016(06)
[3]一種同時保障隱私性與完整性的無線傳感器網(wǎng)絡可恢復數(shù)據(jù)聚合方案[J]. 丁超,楊立君,吳蒙. 電子與信息學報. 2015(12)
[4]安全的WSN數(shù)據(jù)融合隱私保護方案設計[J]. 趙小敏,梁學利,蔣雙雙,陳慶章. 通信學報. 2014(11)
[5]基于同態(tài)MAC的無線傳感網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案[J]. 周強,楊庚,陳蕾,陳正宇,戴華. 電子與信息學報. 2014(07)
本文編號:3141554
【文章來源】:電力自動化設備. 2017,37(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 安全數(shù)據(jù)聚合方案設計
1.1 AMI中WSNs模型
1.2 方案總體策略
1.3 方案中的相關數(shù)學理論
(1)同態(tài)加密。
(2)CRT。
2 具有數(shù)據(jù)可恢復功能的安全數(shù)據(jù)聚合技術
2.1 初始化
2.2 數(shù)據(jù)加密及驗證標簽生成
(1)數(shù)據(jù)的同態(tài)加密。
(2)驗證標簽的產(chǎn)生。
2.3 數(shù)據(jù)的聚合
(1)同態(tài)加密數(shù)據(jù)的聚合。
(2)驗證標簽的聚合。
2.4 數(shù)據(jù)解密及驗證
(1)數(shù)據(jù)的解密。
(2)驗證標簽的解密。
(3)數(shù)據(jù)的完整性校驗。
3 安全數(shù)據(jù)聚合實例
(1)數(shù)據(jù)加密。
(2)驗證標簽生成。
(3)數(shù)據(jù)的聚合。
(4)解密及驗證。
4 性能分析
4.1 安全性分析
4.1.1 機密性和數(shù)據(jù)隱私性分析
(1)攻擊者沒有俘獲任何節(jié)點。
(2)攻擊者俘獲部分節(jié)點。
4.1.2 數(shù)據(jù)完整性和新鮮性分析
(1)數(shù)據(jù)完整性保護。
(2)數(shù)據(jù)新鮮性保護。
4.2 其他性能分析
4.2.1 計算開銷分析
(1)本文方案的計算開銷。
(2)RCDA-HOMO方案的計算開銷。
4.2.2 通信開銷分析
(1)本文方案的通信開銷。
(2)RCDA-HOMO方案的通信開銷。
5 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展綜述[J]. 張國榮,陳夏冉. 電力自動化設備. 2017(01)
[2]智能配電系統(tǒng)的內(nèi)涵及其關鍵技術[J]. 王守相,葛磊蛟,王凱. 電力自動化設備. 2016(06)
[3]一種同時保障隱私性與完整性的無線傳感器網(wǎng)絡可恢復數(shù)據(jù)聚合方案[J]. 丁超,楊立君,吳蒙. 電子與信息學報. 2015(12)
[4]安全的WSN數(shù)據(jù)融合隱私保護方案設計[J]. 趙小敏,梁學利,蔣雙雙,陳慶章. 通信學報. 2014(11)
[5]基于同態(tài)MAC的無線傳感網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案[J]. 周強,楊庚,陳蕾,陳正宇,戴華. 電子與信息學報. 2014(07)
本文編號:3141554
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