面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计.pdf

《面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·ELECTRICPOWERlCT中图分类号：TP309文献标志码：B文章编号：2095—641X(2016)12—0052—06DOI：1O．16543／j．2095—641x．electric．power．ict．2016．12．009面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计翟峰’，徐薇，冯云。孙毅(1．中国电力科学研究院。北京100192；2．华北电力大学。北京102206)摘要：在智能电表的广泛部署给电网运营商提供了巨大数据量的同时，由于其包含了大量的用户敏感信息，由此涉及到

2、了隐私保护问题。为了解决智能电表向主站发送海量计量数据产生的隐私保护问题，文章利用同态加密、数据融合算法和聚合签名技术，提出一个基于改进Paillier算法的智能电表用户隐私保护方案。利用改进的Paillier同态加密算法，可在不降低安全性的前提下减少运算量，提高算法效率，进而提高隐私保护方案的性能。关键词：智能电表；隐私保护；改进的Paillier算法：同态加密0引言电计量数据，增加了用电采集系统的密码强度，加强了系统的可靠性。}]前的电_已经迅速成长为一个解决分布式发现有方案对智能电表川户的隐私保护主要电需求的智能电网

3、。智能电表能提供州户准确、实时集中在训‘鼙数据信号的处理上，Kalogridis【2l、的川电消费数据，利用这些数据，电力供应商可以更McLaughlin[]提}f{利内部储能来补偿能耗的有效地规划电能，{三产和制定用户的实时电价．假设提议，其日标是产一个负载签名避免泄露家庭电网要红一个较高的时间频率内监控电网的小部分的敏感信息，但依赖于用户本身的储能效率和能区域，如需要每隔15min(或更高频率)获取某个特力，以目前的技术实现用户隐私保护足不呵行的定变电站的川户或某条街道的居民用电信息，那么Efthymiou、Kalog

4、ridisl和Bohl提m_r高频计利H{无十扰的负载监控，访问智能计‘垣数据的任何量数据的聚集过程【11引入可信第三方(TTP)的解决人都可以推断ffJ』H户的隐私信息。然而，对于电网运方案。Jawurekl6提f}I了一种甚于TTP的匿名化方营商，其仅仅需要获取该域的总计数据，就可以法。Finster提m在数据库和密钥管理f1心中应用做到平衡能源牛产和消耗，而不需要了解每个川户同态加密和鉴别技术的方法。的川电数据。在Jt：放式的无线网络环境巾，国密算法以上方案大部分都涉及到同态加密算法，在应川层对智能电表计最数据进行加

5、密，由主站进Paillier提¨{的Paillier算法广泛应州在智能电网隐行解密，只能保证密钥不被泄露情况下的数据安全私保护的相关文献巾。本文在不降低Paillier算法⋯。在原有的同密算法基础上，利}}J具有同态加密特安全性的前提下，利用一种更高效率的改进算法，再性的Paillier算法对终端侧的计量数据进行匿名和利用匿名化算法、聚合签名技术，提Itj一个于改进多级融合，即使密钥泄露也无法获得用户的具体用Paillier算法的智能电表计量数据隐私保护方案，将基金项目：国家电网公司科技项目“直接双向交互智能电表智能电表计

6、‘量数据安全、高效地传送给主站，并保护检测技术研究”、川户的隐私目墨l基于改进Paillier算法的智能电表计量数据等参数发送ISM，SM的公钏⋯KMC保僻隐私保护方案设计1．3计量数据匿名化利川SMART数融合法】，存数据采集时刻1．1方案描述，，假定该域1人J的纠能电分为转f，·个组III的纠能IUJIJ隐私案『』lIJ冬1I所，Jj俅个SM鄙·个唯一的表ID干¨数据采集『Ilf刎的计数P，【!IJ(P，lD)，刈。，、每个SM郁仃一’【l¨。’，J站／，7一数验}I·个-t~,fll丧，·个IfI的SM『可以通过指针

7、表来川j他SM的f，ji：进行数据交换每个绀杆{1J街臼J：崭{=fJk个(SM)，f：f·个，给融合点提供一个J戊僻州分P仇(汁f数)，m合1点·f一位禽所成l：传的数的总f1I为J达刮小}Jl}铒个4,tll1点个人数的【I的，将(1ik)·、为"个片段，每个片段能IUlll个数，f为P，给1点的f-j个片段随机m州的，、分‘个编，为"，．lI1．∑P，=P，他个，=lt、f，个片段If1的一个，剩余一1个片段随机分图1智能电表用户隐私保护方案发给}发d~tl[的k一1个节点以此类推，、·个点Fig1Smartmete

8、ruserprivacyprotectionscheme接收ylJ一个点的数段，将它JJI1陔、fI能f川f，I私f}厂J‘棠流为：终端能吁片段的，融合fII[a，SM汁艟数抛的I(SmartMeler，SM)J．qj9JrI地采集JIJJ、，f门JIJfU过＆『】I冬I2，J汁：}教}Jt：，终端f[