本文關(guān)鍵詞：基于同態(tài)加密的智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工業(yè)控制系統(tǒng)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,使得電網(wǎng)的控制與通信趨于智能化。智能電網(wǎng)通過(guò)使用數(shù)字化的通信和控制技術(shù)來(lái)監(jiān)視和控制每個(gè)用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn),保證從電廠到終端用戶整個(gè)配電過(guò)程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)。智能電網(wǎng)在為能源工業(yè)提供高效率的同時(shí),由于需要傳輸用戶的隱私數(shù)據(jù),所以不可避免的引入了一些安全威脅和挑戰(zhàn),如消息注入攻擊、消息篡改、拒絕服務(wù)攻擊、用戶隱私泄露、數(shù)據(jù)量太大等問(wèn)題。如果不對(duì)這些隱私數(shù)據(jù)加以有效的處理和保護(hù),攻擊者就可以通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來(lái)獲取用戶的隱私信息,攻擊電網(wǎng)設(shè)施和系統(tǒng),甚至進(jìn)行其他犯罪行為,如盜竊等,這些都嚴(yán)重威脅著用戶和國(guó)家的生命財(cái)產(chǎn)安全。鑒于此,研究者們提出使用加密和認(rèn)證等技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)中用戶的隱私信息進(jìn)行保護(hù)。然而,現(xiàn)有的智能電網(wǎng)隱私保護(hù)認(rèn)證技術(shù)大多不夠完善,如消息認(rèn)證的計(jì)算和通信開(kāi)銷(xiāo)大、密鑰更新技術(shù)復(fù)雜、攻擊者可以很容易的發(fā)起攻擊等,因此,尚不能提供足夠的效率和安全特性。在本研究課題中,本文提出了一個(gè)安全有效的智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案,并對(duì)此方案進(jìn)行了編程模擬。本文提出的智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案是一個(gè)有效的隱私保護(hù)需求響應(yīng)方案,保證了用戶隱私數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。方案中密鑰更新技術(shù)可以確保用戶的數(shù)據(jù)是前向安全的,并且簽名融合技術(shù)可以減少計(jì)算代價(jià)。另外,方案中用戶的智能電表不僅傳輸實(shí)際的用電數(shù)據(jù),還傳輸接下來(lái)的需求數(shù)據(jù),以方便控制中心進(jìn)行更好的分析、比較并調(diào)整電力的生成以及用戶的合理使用。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)提出的方案進(jìn)行了安全性分析、性能分析。結(jié)果表明,本文提出的方案與現(xiàn)有方案比較,具有更低的通信和計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)、以及更高的消息驗(yàn)證率,同時(shí)提供更加全面的安全特性。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)控制系統(tǒng) 智能電網(wǎng) 隱私保護(hù) 簽名融合 密鑰更新
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM76;TN918.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1. 研究背景11-13
• 1.2. 研究意義13-15
• 1.3. 研究現(xiàn)狀15-21
• 1.3.1. 基于同態(tài)加密的智能電網(wǎng)融合方案15-18
• 1.3.2. 基于PKC的通信方案18-19
• 1.3.3. 基于同態(tài)加密的批量驗(yàn)證方案19-20
• 1.3.4. 基于同態(tài)加密的密鑰更新方案20-21
• 1.3.5. 小結(jié)21
• 1.4. 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5. 論文組織結(jié)構(gòu)22-23
• 第2章 智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù)23-31
• 2.1. 同態(tài)加密技術(shù)23-24
• 2.2. 雙線性映射24-26
• 2.3. BLS短簽名方案26-27
• 2.4. 簽名融合和批量驗(yàn)證27-28
• 2.5. 安全模型28-29
• 2.6. 本章小節(jié)29-31
• 第3章 基于同態(tài)加密的智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案31-46
• 3.1. 方案概述31-34
• 3.2. 基于同態(tài)加密的智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案34-41
• 3.2.1. 初始化34-35
• 3.2.2. 加密和簽名35-36
• 3.2.3. 簽名融合和驗(yàn)證36-38
• 3.2.4. 消息處理38-40
• 3.2.5. 密鑰更新40-41
• 3.3. 安全性分析41-43
• 3.3.1. 機(jī)密性和隱私保護(hù)41-42
• 3.3.2. 源認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性42
• 3.3.3. 前向安全和密鑰更新42-43
• 3.4. 性能分析43-45
• 3.4.1. 計(jì)算負(fù)荷43-44
• 3.4.2. 通信負(fù)荷44-45
• 3.5. 本章小結(jié)45-46
• 第4章 智能電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-58
• 4.1. 融合方案設(shè)計(jì)目標(biāo)46
• 4.2. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹46-51
• 4.2.1. Simple WSN傳感器節(jié)點(diǎn)46-48
• 4.2.2. TinyOS操作系統(tǒng)48-49
• 4.2.3. 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境49-50
• 4.2.4. 開(kāi)發(fā)編譯環(huán)境50-51
• 4.3. 概要設(shè)計(jì)51
• 4.4. 詳細(xì)設(shè)計(jì)51-54
• 4.4.1. 控制中心模塊51-52
• 4.4.2. 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)模塊52-53
• 4.4.3. 用戶節(jié)點(diǎn)模塊53-54
• 4.5. 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析54-57
• 4.5.1. 實(shí)驗(yàn)步驟54-55
• 4.5.2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-57
• 4.6. 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單63-64
• 致謝64

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張華東;;松南氣田工程SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];儀器儀表用戶;2014年01期

2 蔣華元;;煙草卷接包生產(chǎn)設(shè)備主要輔材消耗數(shù)據(jù)采集的探索[J];硅谷;2014年03期

3 左彥升;;SCADA系統(tǒng)在石油天然氣長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用[J];化工管理;2014年26期

4 夏秀占;;簡(jiǎn)述秦京輸油管道SCADA系統(tǒng)維檢修常用方法[J];儀器儀表用戶;2014年05期

5 徐德勤;;基于IFIX的智能低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)SCADA軟件設(shè)計(jì)[J];電氣技術(shù);2014年11期

6 霍昌;;語(yǔ)音系統(tǒng)在綜合錄井監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];錄井工程;2014年01期

7 黃海;于若愚;魏家文;徐開(kāi)放;陶云生;;無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

8 柏鵬立;;SCADA系統(tǒng)在長(zhǎng)輸管線工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];內(nèi)江科技;2014年08期

9 王設(shè)計(jì);張現(xiàn)余;丁從師;呂磊;蘇正飛;;礦井全自動(dòng)預(yù)混料氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2014年10期

10 黃慧萍;肖世德;孟祥印;;基于攻擊樹(shù)的工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2015年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 汪洋;具有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的智能電表設(shè)計(jì)[D];河北大學(xué);2013年

2 康倫;基于ZigBee的智能電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

3 李勇;智能配電通信網(wǎng)中信道編碼技術(shù)研究[D];云南大學(xué);2014年

4 李旭;智能電網(wǎng)中鄰居區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的QoS路由研究[D];中南大學(xué);2014年

5 趙t

本文編號(hào)：417078