本文關(guān)鍵詞：基于ECC-AES混合加密的智能配電網(wǎng)安全通信方案設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 配電網(wǎng)安全通信 ECC-AES 設(shè)備認(rèn)證 單播通信 組播通信

【摘要】：隨著大量的智能設(shè)備的接入和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化,如何保證智能配電網(wǎng)通信安全成為了未來智能配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨的重要挑戰(zhàn),在這一背景下,本文提出了基于ECC-AES混合加密的智能配電網(wǎng)安全通信方案的設(shè)計(jì),以解決目前智能配電網(wǎng)現(xiàn)有的加密方案在安全性和效率上的不足,本文主要研究?jī)?nèi)容如下：1)研究和分析了配電網(wǎng)安全通信體系結(jié)構(gòu),結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及已有技術(shù),對(duì)配電網(wǎng)目前存在的安全隱患和需求進(jìn)行了分析,指出了配電網(wǎng)嵌入式設(shè)備中采用傳統(tǒng)的AES (Advanced Encryption Standard,高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn))加密算法存在的安全性不足和計(jì)算資源有限無法使用高安全性的ECC加密算法進(jìn)行高效加密的問題。2)針對(duì)配電網(wǎng)安全需求,設(shè)計(jì)了一種融合了自適應(yīng)窗口、鏈長(zhǎng)預(yù)測(cè)和最優(yōu)基數(shù)鏈選擇的ECC (Elliptic Curves Cryptography,橢圓曲線密碼編碼學(xué))標(biāo)量乘計(jì)算方法,有效的解決了標(biāo)量乘計(jì)算效率低和對(duì)內(nèi)存依賴高的問題,相對(duì)于目前公認(rèn)的先進(jìn)的基于基數(shù)鏈計(jì)算和滑動(dòng)窗計(jì)算方法的ECC加密算法,在128位密鑰加密中,進(jìn)行仿真測(cè)試其平均計(jì)算效率提升了20%以上,并將該算法與AES算法進(jìn)行了結(jié)合,構(gòu)建了ECC-AES混合加密算法,以滿足配電網(wǎng)高實(shí)時(shí)性和高安全性的加密要求。3)構(gòu)建了配電網(wǎng)安全通信方案,完成了通信架構(gòu)設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上完成了配電網(wǎng)設(shè)備接入認(rèn)證、單播安全通信、組播安全通信和密鑰更新等子方案的詳細(xì)設(shè)計(jì),給出了具體的方案實(shí)現(xiàn)原理和流程,并從理論上對(duì)方案進(jìn)行了安全性和效率分析,結(jié)果表明,該方案在理論上可以滿足配電網(wǎng)通信系統(tǒng)已知密鑰安全、抗密鑰泄露偽裝、抗未知密鑰共享、完美前向安全、KGC前向安全及已知會(huì)話臨時(shí)信息安全。4)完成了配電網(wǎng)安全通信仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過進(jìn)行設(shè)備接入注冊(cè)機(jī)驗(yàn)證、單播安全通信和多播安全通信測(cè)試,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的配電網(wǎng)安全通信方案的正確性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：配電網(wǎng)安全通信 ECC-AES 設(shè)備認(rèn)證 單播通信 組播通信
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN918;TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新11-12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 配電網(wǎng)安全通信需求及相關(guān)技術(shù)研究14-23
• 2.1 智能配電網(wǎng)信息安全體系及需求14-17
• 2.1.1 智能配電網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)及信息安全體系14-16
• 2.1.2 智能配電網(wǎng)信息安全隱患和需求16-17
• 2.2 智能配電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸模型設(shè)計(jì)要求17-18
• 2.3 信息安全相關(guān)技術(shù)18-22
• 2.3.1 ECC橢圓曲線密碼體系18-19
• 2.3.2 AES對(duì)稱加密技術(shù)19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 適合配電網(wǎng)的ECC-AES混合加密技術(shù)研究與設(shè)計(jì)23-37
• 3.1 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)加密及通信要求分析23
• 3.2 ECC加密算法研究與改進(jìn)設(shè)計(jì)23-28
• 3.2.1 ECC加密算法性能及瓶頸分析23-25
• 3.2.2 ECC加密算法改進(jìn)研究與設(shè)計(jì)25-28
• 3.3 ECC-AES混合加密算法研究與設(shè)計(jì)28-32
• 3.3.1 ECC-AES混合加密算法總體方案設(shè)計(jì)28-29
• 3.3.2 基于改進(jìn)ECC加密算法的AES密鑰加密設(shè)計(jì)29-31
• 3.3.3 基于改進(jìn)ECC加密算法的簽名及驗(yàn)證設(shè)計(jì)31-32
• 3.4 算法仿真分析32-36
• 3.4.1 改進(jìn)ECC算法核心過程標(biāo)量乘算法仿真分析32-34
• 3.4.2 ECC及ECC-AES混合加密算法仿真測(cè)試34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于ECC-AES混合加密的智能配電網(wǎng)安全通信方案設(shè)計(jì)37-47
• 4.1 配電網(wǎng)安全通信模型設(shè)計(jì)37-38
• 4.1.1 配電網(wǎng)安全通信概述37-38
• 4.1.2 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸模型設(shè)計(jì)38
• 4.2 基于ECC-AES混合加密的配電網(wǎng)安全通信方案架構(gòu)設(shè)計(jì)38-40
• 4.3 基于ECC-AES合加密的配電網(wǎng)安全通信詳細(xì)設(shè)計(jì)40-45
• 4.3.1 基于ECC-AES混合加密的設(shè)備接入方案的設(shè)計(jì)40-42
• 4.3.2 基于ECC-AES的配電網(wǎng)單播和組播通信子方案設(shè)計(jì)42-44
• 4.3.3 密鑰更新44-45
• 4.4 方案安全性分析45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 智能配電網(wǎng)安全通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真測(cè)試47-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及開發(fā)平臺(tái)介紹47-48
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境47
• 5.1.2 OpenSSL開源庫(kù)47-48
• 5.2 實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-53
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)架構(gòu)方案設(shè)計(jì)48-49
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)核心模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-53
• 5.3 實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果分析53-59
• 5.3.1 設(shè)備接入注冊(cè)及認(rèn)證測(cè)試及結(jié)果分析53-56
• 5.3.2 單播數(shù)據(jù)安全傳輸測(cè)試及結(jié)果分析56-58
• 5.3.3 組播數(shù)據(jù)加密安全傳輸測(cè)試及結(jié)果分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目66

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本文編號(hào)：876967