隱私保護的智能電網(wǎng)多維數(shù)據(jù)聚合方案研究與實現(xiàn).pdf

1、信息科技時代的到來，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，使人們的生活水平得到了極大的提升，同時每戶用電量逐年遞增。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)已不能滿足人們?nèi)找鏉u增的用電需求，智能電網(wǎng)應運而生。智能電網(wǎng)作為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和現(xiàn)代信息技術，通信技術，計算機技術高度集成的新型電網(wǎng)，不僅滿足不同用戶的用電需求，而且使得電力供應商的操作和管理更加便捷。但是處于初步發(fā)展階段的智能電網(wǎng)，在數(shù)據(jù)安全和隱私保護方面仍然面臨著很多的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的隱私保護的數(shù)據(jù)聚合方案，雖然在一定程度上解決

2、了隱私保護問題，但存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)安全性差、為運營商提供的信息有限等缺點。本文根據(jù)智能電網(wǎng)面臨的隱私安全問題，利用群簽名和 Paillier加密的同態(tài)技術，在保護用戶身份隱私及數(shù)據(jù)隱私的同時，有效完成多維數(shù)據(jù)聚合，為服務運營商提供了更多有效的用戶信息，主要工作內(nèi)容如下：
　　第一，利用群簽名，Paillier同態(tài)加密技術，在保護用戶身份隱私及數(shù)據(jù)隱私的前提下，操作中心可以獲得更多有效的用戶信息。操作中心通過分析聚合數(shù)據(jù)，可以得到精確的

3、用戶信息，包括用戶耗電總量、階梯用電量和階梯用戶數(shù)。通過這些有效信息，操作中心制定出合理的階梯電價，有效調(diào)節(jié)電力資源，使區(qū)域用電量達到負載平衡，為節(jié)能減排作出一定的貢獻。
　　第二，實現(xiàn)了用戶身份隱私以及數(shù)據(jù)隱私的保護。合法區(qū)域用戶的實時耗電量信息在智能電表端經(jīng)過加密及簽名后，發(fā)送給區(qū)域管理中心，區(qū)域管理中心利用群簽名確認用戶的合法身份后，并不對用戶數(shù)據(jù)進行解密處理，而是直接將用戶數(shù)據(jù)聚合結(jié)果發(fā)送給操作中心。在整個數(shù)據(jù)傳送過程中，