[發明專利]海量智能電表終端的安全通信方法及安全通信裝置

在審

• 申請號: 202210202528.1
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114785490A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 湯億則;章毅;邱蘭馨;向輝;楊鴻珍;凌芝;呂玉祥;史俊瀟;施敏達;吳昊;盧杉;王以良;吳輝;陳巨龍
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司信息通信分公司;安徽繼遠軟件有限公司;國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40;H04L9/32;H04L9/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵

本發明實施例提供一種海量智能電表終端的安全通信方法及安全通信裝置，屬于高級基礎設施網絡中智能電表終端通信技術領域。所述安全通信方法包括獲取加密服務器和當前時隙內加入高級基礎設施網絡的智能電表終端的公鑰和私鑰；所述加密服務器更新所述高級基礎設施網絡內當前時隙的通信會話信息。本發明通信裝置通過智能電表終端根據該會話信息以及自己的公鑰和私鑰獲得會話密鑰，發送終端根據該會話密鑰加密數據并廣播給其他終端，同時生成消息認證碼，接收終端根據該會話密鑰解密數據并驗證消息認證碼，進而實現了高級基礎設施網絡內的安全可靠通信；本發明采用廣播的方式，使得密鑰分發更加方便，同時也有效降低了通信成本。

技術領域

本發明涉及高級基礎設施網絡中智能電表終端通信技術領域，具體地涉及一種海量智能電表終端的安全通信方法及安全通信裝置。

背景技術

高級基礎設施(AMI)網絡是智能電網的核心子系統，被廣泛認為是實現智能電網的第一步，AMI實現了供電方與用戶之間的雙向數據交換，有效提高了整體用電效率。對于供電方來說，AMI提高了抄表效率、降低了管理成本以及提升了故障定位精度；對于用戶來說，利用智能電表的實時電價功能可以大大降低用電成本。此外，AMI可以為大量其他應用系統提供應用接口和數據，如負荷預測功能、故障響應功能、客戶支持與系統運行等。AMI主要由智能電表、分層的通信基礎設施以及電表計量體系構成。

智能電表是一類具備無線通信能力的智能無線終端，同時也是AMI中的核心終端設備，具有雙向通信、電能質量測量、遠程開斷、實時或分時電價顯示等功能。智能電表實現了用戶和電力設施之間的雙向通信，一方面通過智能電表記錄用戶詳細用電信息、負荷信息、電壓電流等數據并上傳，另一方面可以向用戶顯示分時電價或者實時電價，優化用戶的用電決策。智能電表可以作為電力公司與用戶之間的通信網關，當電力系統需要進行需求側響應或者緊急修復狀態時，可以通過智能電表進行負荷控制。同時，智能電表也可以被安裝在配電變壓器和中壓饋線上，通過與控制系統相結合實現實時數據采集、系統監測、故障響應等功能。

5G時代，AMI中會有海量的智能電表終端接入，目前，由于AMI覆蓋范圍廣、無線終端物理防護弱，AMI網絡內的密鑰分發困難，且由于能量有限，通信雙方的雙線性配對之類的耗能密碼操作會產生極高的通信成本。

本申請發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術的上述方案具有密鑰分發困難、通信成本高的缺陷。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種海量智能電表終端的安全通信方法及安全通信裝置，該海量智能電表終端的安全通信方法及安全通信裝置具有密鑰分發方便、通信成本低的功能。

為了實現上述目的，本發明實施例一方面提供一種海量智能電表終端的安全通信方法，包括：

獲取加密服務器和當前時隙內加入高級基礎設施網絡的智能電表終端的公鑰和私鑰；

所述加密服務器更新所述高級基礎設施網絡內當前時隙的通信會話信息；

將所述通信會話信息廣播給所述高級基礎設施網絡內的所述智能電表終端；

所述智能電表終端根據所述通信會話信息計算當前時隙內的對應的會話密鑰；

發送終端根據所述會話密鑰將要發送的數據加密以生成密文，同時生成消息認證碼，其中，所述發送終端包括所述智能電表終端；

所述發送終端將所述消息認證碼和所述密文廣播給所述高級基礎設施網絡內的接收終端；

所述接收終端根據所述會話密鑰解密所述密文并驗證所述消息認證碼是否一致，其中，所述接收終端包括所述智能電表終端。

可選地，獲取加密服務器和當前時隙內加入高級基礎設施網絡的智能電表終端的公鑰和私鑰包括：

密鑰生成中心創建一個群G；

隨機生成所述加密服務器的私鑰；