[發明專利]一種智能用電終端可信數據融合加密方法

在審

• 申請號: 201810038859.X
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108400862A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 李潔;張建梁;潘雨晴;夏冬;湯立志;范旭東;武文廣;宋康;陳超委
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/32;H04L9/08;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種智能用電終端可信數據融合加密方法，包括控制中心對系統參數初始化；用戶對實際用電數據和需求用電數據進行加密，構建加密消息，并對其進行簽名；網關對用戶簽名依次進行融合和驗證，驗證通過后，分別對該網關下所有用戶的實際用電數據和需求用電數據進行融合，構建加密消息，并對其進行簽名；控制中心對網關簽名依次進行融合和驗證，驗證通過后，分別對控制中心下所有用戶的實際用電數據和需求用電數據進行融合，通過解密融合值，獲得整體的實際用電數據和需求數據以及各個區域的實際用電數據和需求數據。本發明可以更好地維護數據的安全性、保密性和完整性，為智能用電過程中的用戶隱私保護提供更加可靠的防護服務。

技術領域

本發明涉及一種智能用電終端可信數據融合加密方法，屬于智能配電網技術領域。

背景技術

智能電網是工業控制系統中一個非常重要的應用，它通過使用數字化的通信和控制技術，能夠實現對系統中的每個用戶和電網節點進行有效的監視和控制，并保證從電廠到終端用戶整個配電過程中所有節點之間的信息和電能的雙向流動，是一種新型的、完全自動化的電力傳輸網絡。但是隨著數據采集與監控系統(SCADA)在智能電網中的廣泛應用，不可避免的帶來了一定的安全問題。智能電網中用戶傳輸的很多消息都是敏感數據(如用戶的實時用電量)，特別是在網絡環境下，敏感數據受到網絡泄漏的威脅。如果不對這些數據進行相應處理，攻擊者就可以通過分析這些數據來獲得用戶的隱私信息，因此，保護用戶的隱私安全是該領域亟待解決的關鍵性問題。

與此同時，數據安全技術也在快速發展，各種數據加密軟件和網絡防火墻等信息安全產品層出不窮，然而或多或少都存在各種問題。如何更好、更有效地保護信息數據安全成為當前研究的熱點。目前，國內專家介紹的內容大多圍繞安全需求、安全形勢、防護策略、現狀與趨勢等層面的探討，還沒有深入到核心技術本身，用戶隱私保護、數據處理和通信等方面還不夠完善，有待提高。因此，適時開展工業控制系統和智能電網信息安全的關鍵技術研究具有重要意義。因此設計一個具有綜合防護能力的智能用電終端可信數據融合加密方案顯得尤為重要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種智能用電終端可信數據融合加密方法。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種智能用電終端可信數據融合加密方法，包括以下步驟，

控制中心對系統參數初始化；

用戶對實際用電數據和需求用電數據進行加密，構建加密消息，并對其進行簽名，然后向網關發送加密消息和簽名；

網關對用戶簽名依次進行融合和驗證，驗證通過后，分別對該網關下所有用戶的實際用電數據和需求用電數據進行融合，構建加密消息，并對其進行簽名，然后向控制中心發送加密消息和簽名；

控制中心對網關簽名依次進行融合和驗證，驗證通過后，分別對控制中心下所有用戶的實際用電數據和需求用電數據進行融合，通過解密控制中心下所有用戶的實際用電數據融合值、控制中心下所有用戶的需求用電數據融合值、各網關下所有用戶的實際用電數據融合值以及各網關下所有用戶的需求用電數據融合值，獲得整體的實際用電數據和需求數據以及各個區域的實際用電數據和需求數據。

系統參數初始化如下，

控制中心生成的系統參數包括雙線性對參數(q,P,G,G_T,e)、哈希函數H、同態加密系統的公鑰(N,g)以及相應的私鑰(λ,μ)；其中雙線性對參數(q,P,G,G_T,e)、哈希函數H以及同態加密系統的公鑰(N,g)為公布的系統參數，同態加密系統的私鑰(λ,μ)秘密保存；

其中，q為循環群的素數階，P為循環群的生成元，G為加法循環群，G_T為乘法循環群，e為雙線性對映射；