雾运算与区块链 一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法与技术

入门知识 2周前 (09-13) 12次浏览 0个评论

本发明专利技术公开了一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法。该方法包括以下步骤:由受信机构初始化系统参数;向受信机构注册智能电表和雾节点;用智能电网中的智能电表对电网产生的多维数据进行采集和加密;验证和聚合雾节点数据;智能电表处理和取消;控制中心数据解密和分析。该方法通过伪身份和同态加密保证用户隐私,通过将多维数据编码成单一密文节省计算和通信资源,哈希消息验证技术实现电力数据的高效验证,并引入雾模型框架实现高效处理电网数据的存储和存储有效地提高了电网数据处理的效率,降低了通信成本,保障了电网数据的安全。此外,考虑到故障智能电表的处理,提高了智能电网的灵活性。

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【技术实现步骤总结】

一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法

该专利技术属于智能电网信息安全领域,具体涉及一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法。

技术介绍

智能电网是电力行业的发展方向和趋势。在物联网的推动下,智能电网发展迅速。物联网智能终端大量部署,应用于发电、输电、配电、用电等多个环节。为了有效存储和管理各种智能终端产生的大量数据,借助边缘计算等概念,提出了基于雾计算模型的解决方案。在基于雾计算的智能电网数据处理和隐私保护处理方案中,各种智能终端产生的大量数据首先经过智能电表采集处理,然后上传到靠近终端的雾节点进行预处理和过滤。 ,然后上传内容存储在云服务器中。智能电网在快速发展的同时,也面临着一些安全风险和挑战。在电力数据采集中,各种智能电表都包含用户的多维数据信息,但如何保护多维数据的隐私是值得考虑的。而且,随着智能电网和物联网的结合,增加了大量粒度更高的数据。在考虑数据存储问题时,需要考虑数据的安全性。许多文献对上述问题给出了相应的解决方案。这些方案有效地聚合电力数据以保护用户隐私,但忽略了数据存储和计算效率问题。或者有些方案考虑了数据聚合和雾计算模型架构的结合,但是采集的数据比较单一,多维数据没有结合,使用的加密算法太老,计算和通信开销太大,并且雾计算解决方案很少。对智能电表的包含和退出进行研究。因此,考虑到智能电网的隐私保护和数据安全问题,专利技术提出了一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方案。具体而言,利用伪身份保护智能电表的真实身份,将多维数据编码成密文,采用同态加密算法对采集到的多维数据进行同态聚合,并引入雾模型框架实现电网数据整合。高效处理和存储,利用哈希消息验证技术对数据进行过滤,实现高效的数据验证,另外,如果发现虚假数据,在可信机构的帮助下,可以实现对故障智能电表的跟踪和取消。

技术实现思路

该专利技术的目的是提出一种智能电网匿名多维聚合隐私保护方法,实现智能电网多维数据的隐私保护和数据安全。本专利技术描述的一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法,其特征在于,系统参数由可信机构初始化;智能电表和雾节点在受信机构注册;多维数据采集和加密;雾节点数据验证和聚合;错误智能电表处理和注销;控制中心数据解密和分析。受信机构初始化系统参数,包括以下步骤:首先,初始化智能电网系统参数,使用同态加密算法生成公钥和私钥,生成智能电表与智能电表之间消息认证的安全密钥。雾节点,以及用于雾节点与控制中心之间消息验证的安全密钥;其次,受托机构为私有数据的签名选择安全的密码散列函数:生成由密钥组成的全局密钥池,受托机构将密钥池分配给智能电表和雾节点进行注册;最后,可信权威机构生成系统参数,发布系统参数,并将系统参数分配给智能电表,系统参数分配给雾节点,系统参数分配给控制中心;智能电表和雾节点向受信机构的注册包括以下步骤:新添加的智能电表向受信机构注册:首先,智能电表使用密钥用智能电表注册信息加密(注册信息包括智能仪表ID、用户信息和位置信息)获取密文;其次,使用安全密钥和注册信息作为哈希函数的输入,生成消息验证码,并将报告发送给Trust机构;受托机构接收到新增的智能电表注册信息请求时,解密注册信息的密文,输入安全密钥和解密后的注册信息作为哈希函数,得到消息验证码。与收到的消息验证码相比,如果一致,则同意智能电表的注册要求,同时将其伪身份发送给智能电表,否则,拒绝注册;新增雾节点向可信组织注册:节点使用密钥和雾节点注册信息(注册信息包括雾节点ID、用户信息、定位信息)进行加密,得到密文;其次,将安全密钥和注册信息作为哈希函数的输入,生成消息验证码,将报告发送给受信机构;当受信机构收到新增的雾节点注册信息请求时,对注册信息的密文进行解密,将安全密钥和解密后的注册信息作为哈希函数输入,得到消息验证码。将消息验证码与收到的消息验证码进行比较。如果一致,则同意雾节点的注册要求,并为雾节点分配一个伪标识。步骤:智能电表采集家庭局域网内各用电设备的用电量数据和总用电量数据;属性集局域网内各智能电表采集的k类电量数据为: 将k类数据编码为:输入编码的电力数据和公钥;运行同态加密算法得到;使用安全密钥生成密文签名:向上层雾节点发送数据包;雾节点数据验证和聚合包括以下步骤:首先,雾节点检查报告源时间戳和伪身份,验证消息验证码。如果验证失败,则将伪造身份并使用安全密码生成伪身份签名,并将其发送给受信任的机构;其次,生成汇总报告和汇总报告签名;最后,生成细粒度的聚合报告并存储在雾节点中,发送给控制中心;错误智能电表处理和注销包括以下步骤: 受信机构验证伪身份签名。如果验证失败,它将拒绝接收。如果成功,则根据收到的伪标识定位错误的智能电表,并继续跟踪并注销智能电表。

控制中心数据解密和分析包括以下步骤:首先,控制中心检查报告源时间戳和伪身份并验证消息验证码;其次,生成隐私保护粗粒度聚合报告并存储在云服务器中;接下来,控制中心对雾节点聚合报告进行解密,得到每个雾节点的总功耗数据;最后,控制中心数据分析机构对各个雾节点的电力数据进行综合需求分析,向各个电网下发控制指令。关联。该专利技术是一种面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法。该方法使用虚假身份保护智能电表的真实身份,控制中心无法将数据与其所有者联系起来,实现了隐私保护,通过编码成密文的方式传输多维数据,节省计算和通信资源,使用同态加密算法对采集的多维数据进行安全聚合,并引入雾模型架构,采用哈希消息验证技术进行数据过滤,实现高效的数据验证,如果检测到虚假数据雾运算与区块链,可以在可信的帮助下跟踪和注销故障智能电表机构。附图说明图。附图说明图1是专利技术智能电网中匿名多维数据聚合隐私保护方法的系统结构图;如图。图2是本专利技术的匿名多维数据聚合隐私保护系统的加解密模型图。具体实施方式下面将参照附图详细描述本专利技术。本部分的描述仅是示例性和说明性的,不应对本专利技术的保护范围产生任何限制作用。此外,根据本文中的描述,本领域的技术人员可以对本文中的实施例和不同实施例中的特征进行相应的组合。图1是本专利技术的面向智能电网的匿名多维数据聚合隐私保护方法的系统结构图,具体包括:受信任的权威机构初始化系统参数;智能电表和雾节点已向受信任的机构注册;对电网产生的多维数据进行处理

【技术保护点】

1.一种面向智能电网的匿名多维聚合隐私保护方法,其特征在于包括以下步骤: /n 可信组织初始化系统参数; /n 智能电表和雾节点向可信组织注册;/n 智能电网中的智能电表收集并加密电网产生的多维数据; /n 雾节点数据验证和聚合;信任机构初始化系统参数包括以下步骤: /n 首先初始化智能电网系统的参数,使用同态加密算法生成公钥和私钥,生成安全密钥和安全密钥用于智能电表和雾节点之间的消息认证。雾节点与控制中心之间用于消息验证的安全密钥;/n其次,可信权威选择一个安全的密码散列函数对私有数据进行签名:/n然后,假设可信权威有一个全局密钥池由生成的密钥组成,由受信任的机构分发给智能电表和雾节点进行注册; /n最后,受信任的权威机构最终生成系统参数

【技术特点总结】

1.一种面向智能电网的匿名多维聚合隐私保护方法,其特征在于包括以下步骤:

可信机构初始化系统参数;

向受信任的机构注册智能电表和雾节点;

智能电网中的智能电表对电网产生的多维数据进行采集和加密;

雾节点数据验证和聚合;

错误智能电表处理和注销;

控制中心数据解密分析;

受信机构初始化系统参数的地方包括以下步骤:

首先,初始化智能电网系统的参数,使用同态加密算法生成公钥和私钥雾运算与区块链,生成智能电表和雾节点之间消息验证的安全密钥,以及雾节点之间的使用节点和控制中心。消息认证的安全密钥;

其次,受信任的权威机构为私人数据的签名选择一个安全的密码散列函数:;

接下来,假设受信机构中有一个由生成的密钥组成的全局密钥池,受信机构将密钥池分配给智能电表和雾节点进行注册;

最后,可信机构生成系统参数,发布系统参数,将系统参数分配给智能电表,将系统参数分配给雾节点,将系统参数分配给控制中心;

向受信任的权威机构注册智能电表和雾节点包括以下步骤:

向受信任的机构注册新添加的智能电表:

首先用密钥和智能电表的注册信息(注册信息包括智能电表ID、用户信息、位置信息等)对智能电表进行加密,得到密文;

其次,将安全密钥和注册信息作为哈希函数的输入,生成消息验证码,并将报告发送给受信任的权威机构;

受信机构收到新增的智能电表注册信息请求后,对注册信息的密文进行解密,将安全密钥和解密后的注册信息作为哈希函数输入,得到消息验证码;

与收到的消息验证码对比,如果一致,则同意智能电表的注册要求,同时将其伪身份发送给智能电表,否则,拒绝注册;

新添加的雾节点已向可信机构注册:

首先雾节点使用密钥和雾节点注册信息(注册信息包括雾节点ID、用户信息、定位信息等)进行加密,得到密文;

其次,把安全密钥和注册信息作为…

【专利技术属性】

技术研发人员:胡洪波、杨庆宇、吴亚莲、

申请人(专利权):湘潭大学,

类型:发明

国家省市:湖南;43

下载所有详细的技术数据我是该专利的所有者

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