【摘要】：廣域量測系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,其數(shù)據(jù)的安全性很大程度上決定著整個(gè)智能電網(wǎng)的安全性。隨著廣域量測系統(tǒng)應(yīng)用的普及,智能電網(wǎng)廣域量測系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)越來越多,針對(duì)廣域量測系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式所承受的壓力越來越大,Hadoop平臺(tái)上的分布式文件系統(tǒng)(HDFS)可以有效解決這些問題。與此同時(shí),雖然Hadoop平臺(tái)上的HDFS在大量數(shù)據(jù)的共享和存儲(chǔ)方面擁有顯著優(yōu)勢(shì),但它所帶來的安全問題也不容忽視。因此,保障智能電網(wǎng)廣域量測數(shù)據(jù)的安全成為智能電網(wǎng)廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)迫切需要解決的問題。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是最基本的一種保障數(shù)據(jù)機(jī)密性的方法,對(duì)保障智能電網(wǎng)存儲(chǔ)平臺(tái)中數(shù)據(jù)的安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題深入研究了廣域量測系統(tǒng)存儲(chǔ)與安全問題,并完成了以下幾方面的工作:首先,深入分析了廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),針對(duì)廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)引入HDFS進(jìn)行分布式存儲(chǔ),同時(shí),針對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)于安全性要求高的特點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和私密性保護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。其次,針對(duì)廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求高,數(shù)據(jù)安全性要求強(qiáng)等問題,設(shè)計(jì)了智能電網(wǎng)廣域量測系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)。在此基礎(chǔ)之上,針對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端所面臨的安全問題,從數(shù)據(jù)私密性保護(hù)和完整性驗(yàn)證兩個(gè)方面分別進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。針對(duì)數(shù)據(jù)私密性保護(hù)的問題,采用加密技術(shù),將傳統(tǒng)AES算法進(jìn)行并行化設(shè)計(jì),給出了基于Storm云計(jì)算技術(shù)的廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方案,此方案可以滿足對(duì)廣域量測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的快速、并行加密;針對(duì)數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證問題,給出了基于可信第三方的單項(xiàng)審計(jì)、批量審計(jì)方案,并驗(yàn)證了方案的安全性。最后,為實(shí)現(xiàn)文件的分布式存儲(chǔ)與快速查詢,搭建了Hadoop集群和HBase分布式數(shù)據(jù)庫,同時(shí)在此集群的基礎(chǔ)之上安裝Storm-on-yarn,在Storm平臺(tái)上驗(yàn)證了并行AES算法的具有處理延遲低、速度快等特點(diǎn)。
[Abstract]:As an important part of smart grid architecture, wide area measurement system (WAMS) determines the security of the whole smart grid to a large extent by the security of its data. With the popularization of wide area measurement system, more and more data will be generated by smart grid wide area measurement system. The traditional data storage method is under more and more pressure. The distributed file system (HDFS) on Hadoop platform can solve these problems effectively. At the same time, although HDFS on Hadoop platform has significant advantages in data sharing and storage, the security problems it brings can not be ignored. Therefore, ensuring the security of smart grid wide area measurement data becomes an urgent problem to be solved when storing data in smart grid wide area measurement system. Data encryption technology is the most basic method to protect data confidentiality, which has important practical significance to ensure the security of data in smart grid storage platform. In this paper, the storage and security problems of wide area measurement system are deeply studied, and the following work is accomplished: firstly, the characteristics of wide area measurement system data are deeply analyzed. In view of the large amount of data in wide-area measurement system, HDFS is introduced for distributed storage. At the same time, two aspects of data integrity verification and privacy protection are deeply studied in view of the high security requirements of data. Secondly, aiming at the problems of large amount of data, high requirement of real-time data and strong requirement of data security in wide-area measurement system, a cloud computing platform for wide-area measurement system of smart grid is designed. On this basis, aiming at the security problems faced by data stored in the cloud, the scheme is designed from two aspects of data privacy protection and integrity verification. Aiming at the problem of data privacy protection, the data encryption scheme of wide-area measurement system based on Storm cloud computing technology is presented by using encryption technology and parallel design of traditional AES algorithm. This scheme can satisfy the requirement of fast and parallel data encryption for wide area measurement system. Aiming at the problem of data integrity verification, a single audit and batch audit scheme based on trusted third party is presented, and the security of the scheme is verified. Finally, in order to realize the distributed storage and fast query of files, Hadoop cluster and HBase distributed database are built. At the same time, Storm-on-yarn, is installed on the Storm platform to verify the low processing delay of parallel AES algorithm. Speed, etc.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP333;TP309.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2272005