基于椭圆曲线密码的数据集中器通信报文混合加密算法

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1、基于椭圆曲线密码的数据集中器通信报文#混合加密算法1112*佟为明，张希栋，李中伟，郑栋5（1.哈尔滨工业大学电气工程系，哈尔滨150001；2.北京控制与电子技术研究所，北京100038）摘要：针对数据集中器通信的信息安全需求，分析数据集中器通信受到的主动攻击和被动攻击行为，建立数据集中器通信安全需求模型，提出一种基于椭圆曲线密码(ECC)的数据集10中器通信报文混合加密算法。提出的混合加密算法能够解决单独的ECC加密算法不能实现数字签名和椭圆曲线数字签名算法不能实现通信报文保密的问题。研究结果表明，提出的混合加密算法可以满足数据集中器信息安全需求。关键词

2、：椭圆曲线密码；数据集中器；混合加密算法中图分类号：TM933;TM7315AHybridEncryptionAlgorithmsBasedonEllipticCureCryptographyinDataConcentratorCommunicationMessage1112TONGWeiming,ZHANGXidong,LIZhongwei,ZHENGDong20(1.ElectricalDepartment,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001;2.BeijingInstituteofContorlandEle

3、ctronicTechnology,Beijing100038)Abstract:IAccordingtothesecurityrequirementsthatdataconcentratorcommunicationneeding,analyzingactiveattacksandpassiveaggressivebehaviordataconcentratorsuffered,givesahybridencryptionalgorithmfordataconcentratorcommunicationmessagebasedonellipticcurve

4、25cryptography(ECC),byestablishingasecurityrequirementsmodelindataconcentratorcommunication.TheproposedhybridalgorithmcansolvetheproblemthattheseparateECCencryptionalgorithmcannotachievethedigitalsignature,andtheellipticcurvedigitalsignaturealgorithmcannotencryptcommunicationmessag

5、e.Theresearchresultsshowthattheproposedhybridalgorithmmeetsdataconcentratorcommunicationsecuritydemands.30Keywords:kEllipticCurveCryptography(ECC);DataConcentrator;HybridEncryptionAlgorithms0引言在智能电网高级量测体系(advancedmeteringinfrastructure，AMI)中，数据集中器是关键35的通信报文传输设备，承担着电网公司和用户的双向通信任务。在A

6、MI中数据集中器采用嵌[1,2]入式系统，在计算机网络系统中存在的漏洞，同样也会在数据集中器中存在，须保证通信报文的安全性，包括报文不被蓄意篡改、泄密等，否则将对用户安全、可靠的用电需求和[3,4]电力系统的安全稳定运行带来严重威胁，甚至能引发灾难性的事故。为了保障报文的安全性和有效实现AMI及智能电网系统功能，须在数据集中器中应用40密码技术。目前应用的密码技术主要有私钥密码和公钥密码两种：私钥密码仅对密钥保密，不能实现数字签名；公钥密码采用加密密钥和解密密钥分开的方式实现加密和解密过程，易基金项目：国家自然科学基金(编号：50907014&5107701

7、5)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金新教师基金(编号：20092302120015&20102304120024)；黑龙江省自然科学基金(编号：E200914)。作者简介：佟为明(1964—)，男，博士，教授，哈尔滨工业大学网络与电器智能化研究所所长，主要研究方向：现场总线与电气智能化、电力系统通信及其信息安全.E-mail:dianqi@hit.edu.cn-1-于实现数字签名等功能。在公钥密码技术中，椭圆曲线密码(EllipticCurveCryptography，ECC)已成为国内外研究人员在信息安全技术领域研究的热点。在国外，有学者针对ECC的

8、[5,6]实现效率进行了大量的研究；在国内，已有关于