[發明專利]一種用于智能用電互動的非對稱加密方法

有效

• 申請號: 201310556687.2
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103580859B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 苗新;陳希;張東霞
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04L9/30
• 分類號: H04L9/30;H04L29/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明應用于電力行業，服務于智能電網，具體涉及智能用電互動領域，具體涉及一種用于智能用電互動的非對稱加密方法。

背景技術

智能電網中通信節點數量巨大、工作環境復雜，需要使用簡單、穩定的加密算法，而復雜的加密算法往往需要大量的計算能力和能量，不適用于大規模智能電網部署。

常規使用的加密方法包括對稱加密方法和非對稱加密方法。對稱密鑰加密算法實現方式參見GB/T17903.2—1999：信息技術-安全技術-抗抵賴第2部分：使用對稱技術的機制（ISO/IEC13888-2：1997）；非對稱密鑰加密算法實現方式參見GB/T17903.3—1999：信息技術-安全技術-抗抵賴第3部分：使用非對稱技術的機制（ISO/IEC13888-3：1997）。

智能用電互動領域，系統數據接口主要采用信息加密技術實現安全防護。采用的信息加密技術包括對稱密鑰密碼技術和公開密鑰密碼技術。對稱密鑰密碼技術采用的對稱密鑰加密算法推薦選用國密SM1算法，公開密鑰密碼技術采用的非對稱密鑰加密算法推薦選用RSA（1024bit以上）。在實際工程應用過程中，智能用電互動有不同等級的安全防護需求，電力內網與外網相互隔離。電力外網按照國家要求采用國密SM1算法或RSA（1024bit以上）在某些應用場合滿足安全防護要求，但在某些應用場合還需要在對國密SM1算法或RSA（1024bit以上）在進行非對稱加密；電力內網需要使用簡單、穩定的加密算法，而復雜的加密算法往往需要大量的計算能力和能量，不適用于大規模智能電網部署。

擾碼是把一個碼元序列變換為另一個統計性質更完善的碼元序列的過程，其目的是抑制線路碼中的長連“0”和長連“1”，便于從線路信號中提取時鐘信號，保證接收機能提取到位定時信號，使加擾后的信號頻譜更能適合基帶傳輸；數學中群、環、域概念，是描述加擾碼和去擾碼的工具，生成多項式是其表述。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種用于智能用電互動的非對稱加密方法，發送端生成私有密鑰，由所述私有密鑰生成公開密鑰，用所述私有密鑰對明文數據進行加密生成密文數據，對所述密文數據和所述公開密鑰分別進行加擾碼處理后得到帶擾碼密文數據和帶擾碼公開密鑰，通過傳輸通道傳遞至接收端；

所述私有密鑰和公開密鑰之間按照相同的計算規則互相生成；

接收端對收到的所述帶擾碼密文數據和所述帶擾碼公開密鑰數據進行去擾碼處理，還原出密文數據和所述私有密鑰對應的公開密鑰，利用所述公開密鑰生成原私有密鑰后，用所述私有密鑰對所述密文數據解密后還原出明文數據。

本發明提供的第一優選實施例中：所述發送端生成所述私有密鑰的方法為：通過隨機源產生隨機序列，根據所述隨機序列從私有密鑰池中隨機地選取所述私有密鑰。

本發明提供的第二優選實施例中：所述私有密鑰和所述公開密鑰之間互相生成的計算規則為：對所述十進制私有密鑰或者公開密鑰進行因數分解，對因數分解后所有正的真因數進行求和，以和數作為相應的所述公開密鑰或者私有密鑰。

本發明提供的第三優選實施例中：所述發送端對所述密文數據或公開密鑰進行加擾碼處理的方法為：對所述密文數據或公開密鑰以8位為一組進行分組，對分組后的所述密文數據或公開密鑰進行擾碼處理，得到帶擾碼密文數據或帶擾碼公開密鑰，擾碼生成多項式為g(x)＝x⁷+x⁴+1；

所述接收端對收到的所述帶擾碼密文數據或帶擾碼公開密鑰進行去擾碼處理，擾碼生成多項式為g(x)＝x⁷+x⁴+1，再進行每組8位的分組處理。

本發明提供的第四優選實施例中：所述帶擾碼密文數據及帶擾碼公開密鑰的傳輸通道包括：

租用公用無線網、租用公用有線網、電力專用無線網和電力專用有線網；

所述租用公用無線網包括2G、3G、4G和5G；所述租用公用有線網包括以太網通道和2Mbps通道；所述電力專用無線網包括TD-LTE230MHz、WiMAX230MHz和McWill；所述電力專用有線網包括電力線載波通信（PLC）、xPON、SDH/MSTP、OTN和PTN。