基于雾计算的智能电表用户虚拟环隐私保护方案

作为智能电网的基础组件,智能电表(SMS)可以定期向电力公司报告用户的详细用电量数据。但是智能电表也带来了一些安全问题,比如用户隐私泄露。该文提出了一种基于虚拟环的隐私保护方案,可以提供用电数据和用户身份的隐私,使攻击者无法知道匹配电力数据与用户身份的关系。在所提方案中,智能电表可以利用其虚拟环成员身份对其真实身份进行匿名化,并利用非对称加密和Paillier同态系统对其获得的用电量数据生成密文数据;然后智能电表将密文数据发送给其连接的雾节点,雾节点定期采集其管理的智能电表的密文数据。同时,雾节点对这些智能电表的虚拟环身份进行验证,然后将收集到的密文数据聚合并发送给控制中心;最后控制中心对聚合后的密文进行解密,得到用电量数据。实验结果表明所提方案在计算和通信成本上具有一定的优势。     

智能电表数据分析及应用综述研究

随着智能电网的快速发展,其核心设备的智能电表吸引了相关用户、企业、政府部门的密切关注。智能电表基本能够每隔15分钟自动读取一次用电数据。高频率快速采集用电数据产生了海量的用电信息,这就构成了电力行业中的大数据。通过对这些海量电表数据挖掘分析,可以为用电客户、供电企业和社会环境提供更好的创新服务。文中综合大量智能电表相关的文献,对智能电表部署、智能电表应用分析以及对电力用户、电力公司和社会环境等产生收益进行了系统地总结和分析。     

基于同态加密的智能电表数据聚合方案

针对多个智能电表实时采集数据聚合上传过程中所存在的用户隐私泄露和计算效率不高的问题,提出了一个基于同态加密的智能电表数据聚合方案。该聚合方案使得多个智能电表数据能够聚合传输至电力系统,而电力系统却无法得到单个智能电表的用电数据。仿真结果表明,该方案在智能电表侧和聚合器侧均可有效降低计算成本和通信成本。     

基于用电信息大数据的时间序列分析研究

智能电表是用电信息采集系统的核心设备,能够以较高时间分辨率(例如每5分钟、15分钟等)测量客户的能源消耗,因此数据量非常庞大,使得数据管理非常复杂。为此本文基于100个匿名商业建筑智能电表数据集,深入探讨了不同行业电力用户的用电量时间序列规律,采用相似日法建立了用电量的预测模型,该方法可用于分析由智能电表产生大量的用电数据,以优化发电、配电和用电。研究结果表明本文提出的方法可以帮助电网公司改善能源和服务管理,支持智能电网控制,做出准确的用电预测或检测用电异常。     

基于量子滤波器的电能数据检测与分析

随着以智能电表为核心的智能电网快速发展,电力大数据吸引了用户、用电企业、政府的注意力.用电数据容易受到各种未知的随机干扰.探索了将自适应滤波技术引入电网信息监测.而由于用电负荷曲线复杂、不能给出一个具体的模型,利用量子递归神经网络构造了一个与模型无关的智能滤波器.最后提出了利用量子滤波器进行电力负荷预测以及利用测量误差的概率密度函数进行用户异常用电检测的设想.     

飞思卡尔图谋智能电表推出多款MCU

智能电网指利用智能电网技术对现行电网进行现代化改造的一系列工作。智能电网的智能之处不仅在于其有助于实现电网负载平衡,降低发电站维持不必要的电力储备的需要,而且使用户能够持续监测用电情况,并对用电情况进行相应的管理。智能网络的核心设备是智能电表,本质上是一个简单的计算机,它的作用是实现用户与电力公司之间的通讯,     

适用于智能电网的三方认证密钥交换协议

大部分现有智能电网环境下的认证方案都存在需要人工参与或运行性能不高的缺点，不能满足智能电网的实际需求。鉴于此，提出了一种新的三方认证密钥交换协议，用于智能电表、服务提供商和控制中心三方之间的认证和密钥建立。基于物理不可克隆函数，去除了需要人工参与协议运行的缺陷。结合BAN逻辑和非形式化分析方法，对协议的安全性进行了证明。与同类代表性协议相比，所提协议具有更好的安全性和更高的效率。     

通过电力大数据发现低压用户用电模式的研究

随着信息和通信技术在电力系统中的日益普及,传统电力系统正在被数字化。文中通过对智能电网中智能电表和其他数据采集终端采集的用电量数据的聚类分析,提出了日用电量数据的聚类模型,并利用该聚类模型发现和提取低压用户的日常用电模式。通过对一个月内1312个低压用户的日用电量数据的案例分析表明,该聚类模型能够较好地识别低压住宅用户不同地日常用电模式。     

面向智能电表的异常检测综述

随着智能电网和计算机网络通信技术的发展,智能电表的普及应用越来越受到重视,智能电表作为电网与用户双向互动的桥梁,为电网高效计费管理和用户的合理用电带来了便利的同时也承担了恶意用户对智能电表端进行的数据窃取、数据篡改和恶意数据注入的风险,文章总结了智能电表端异常检测研究现状,并指出了未来可能的研究方向。     

浅谈用电信息采集异常数据消缺管理

用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分,是实现与电力用户双向互动、提升用户服务能力、建立智能用电服务体系的技术基础.用电信息采集系统能够为"SG186工程"营销业务提供电力用户实时的用电信息数据,有利于推进公司营销管控标准化建设和公司信息化建设,也为提升电力需求侧管理水平、全面预付费的营销业务策略的实施提供技术支撑,符合国际电网技术发展的方向.     

面向智能电网双向互动信息服务的通信组网方案设计

以建设智能电网对于智能用电的需求为出发点,研究了智能用电的关键技术以及智能用电新型服务,针对不同的用户设计了面向智能电网的双向互动信息服务系统以及通信组网方案。采用先进的双向互动通信技术、智能交互终端技术以及智能表计技术,为电网和用户之间的互动提供可靠的信息通道和网络支撑,并对应用层信息互动平台提出建设方案,构建了电网...     

Wireless broadcast encryption based on smart cards

Wireless broadcasting is an efficient way to broadcast data to a large number of users. Some commercial applications of wireless broadcasting, such as satellite pay-TV, desire that only those users who have paid for the service can retrieve broadcast data. This is often achieved by broadcast encryption, which allows a station securely to broadcast data to a dynamically changing set of privileged users through open air. Most existing broadcast encryption schemes can only revoke a pre-specified number of users before system re-setup or require high computation, communication and storage overheads in receivers. In this paper, we propose a new broadcast encryption scheme based on smart cards. In our scheme, smart cards are used to prevent users from leaking secret keys. Additionally, once an illegally cloned smart card is captured, our scheme also allows tracing of the compromised smart card by which illegal smart cards are cloned, and can then revoke all cloned smart cards. The new features of our scheme include minimal computation needs of only a few modular multiplications in the smart card, and the capability to revoke up to any number of users in one revocation. Furthermore, our scheme is secure against both passive and active attacks and has better performance than other schemes.     

具有隐私保护的细粒度智能家居远程数据安全更新方案

针对现存智能家居软件更新方案中存在的粗粒度访问控制、单点服务失效、用户解密效率低下等问题,该文提出一种具有隐私保护的细粒度智能家居远程数据安全更新方案。该方案通过属性基加密技术实现了细粒度访问控制,并结合区块链和星际文件系统(IPFS)技术对数据进行存储。通过对访问策略进行隐藏,构造出一种策略隐藏的密文策略基于属性加密(CP-ABE)算法,进一步保护了用户的隐私。此外,通过设计面向轻量级用户的外包解密算法,所提方案有效减轻了轻量级用户的计算负担,并结合区块链和智能合约技术实现了外包解密过程的公平支付。最后,基于判定的双线性迪菲赫尔曼 (DBDH)假设,证明了所提方案是选择明文攻击下的不可区分 (IND-CPA)安全的。仿真实验结果表明,所提方案与现有方案相比终端用户解密成本和通信开销明显降低。     

基于属性加密的高效密文去重和审计方案

针对当前支持去重的属性加密方案既不支持云存储数据审计,又不支持过期用户撤销,且去重搜索和用户解密效率较低的问题,该文提出一种支持高效去重和审计的属性加密方案。该方案引入了第3方审计者对云存储数据的完整性进行检验,利用代理辅助用户撤销机制对过期用户进行撤销,又提出高效去重搜索树技术来提高去重搜索效率,并通过代理解密机制辅助用户解密。安全性分析表明该方案通过采用混合云架构,在公有云达到IND-CPA安全性,在私有云达到PRV-CDA安全性。性能分析表明该方案的去重搜索效率更高,用户的解密计算量较小。     

Provable data possession scheme based on public verification and private verification

More and more users choose to transfer their applications and data into the cloud.Data security is a key issue for cloud storage systems.To ensure the integrity and validity of the data stored in the cloud,provable data possession (PDP) scheme is particularly important.In order to verify whether the cloud storage service provider had stored the data of the user completely,a scheme on the basis of NRPDP (non-repudiable PDP) was improved and extended,and a data retention scheme based on public authentication and private authentication was proposed.The scheme can verify the trustworthiness of the service provider and the user in the cloud storage at the same time,which satisfies the non-repudiation of the verification.The theory proves the non-repudiation of the proposed scheme.The experiment proves that the efficiency of each stage is better than that of the existing single public verification method or private authentication method.     

An efficient data aggregation scheme with local differential privacy in smart grid

By integrating the traditional power grid with information and communication technology, smart grid achieves dependable, efficient, and flexible grid data processing. The smart meters deployed on the user side of the smart grid collect the users' power usage data on a regular basis and upload it to the control center to complete the smart grid data acquisition. The control center can evaluate the supply and demand of the power grid through aggregated data from users and then dynamically adjust the power supply and price, etc. However, since the grid data collected from users may disclose the user's electricity usage habits and daily activities, privacy concern has become a critical issue in smart grid data aggregation. Most of the existing privacy-preserving data collection schemes for smart grid adopt homomorphic encryption or randomization techniques which are either impractical because of the high computation overhead or unrealistic for requiring a trusted third party.In this paper, we propose a privacy-preserving smart grid data aggregation scheme satisfying Local Differential Privacy (LDP) based on randomized responses. Our scheme can achieve an efficient and practical estimation of power supply and demand statistics while preserving any individual participant's privacy. Utility analysis shows that our scheme can estimate the supply and demand of the smart grid. Our approach is also efficient in terms of computing and communication overhead, according to the results of the performance investigation.     

A POI-Aware Power Saving Scheme for Ubiquitous Touring Service using Mobile Devices over the Cellular and Wi-Fi Hybrid Network

Location-based service (LBS) is an popular add-on mobile application based on the geographical positions of users. For example, a pedestrian utilizes its smart phone to navigate himself during the trip. Regarding the positioning accuracy and neighboring features of environments, this paper considers the peculiarities of a pedestrian touring service and concentrates on how to save battery power of mobile devices smartly. For power efficiency of positioning, we propose to dynamically adjust the GPS sampling rate with the help of embedded sensors based on the relationship among the current geo-location, motion behavior and physical environment. Furthermore, this paper considers communication restrictions of heterogeneous wireless technologies, including (1) cellular network and (2) Wi-Fi network. Since the cellular network has wider wireless coverage, the proposed scheme downloads neighboring POIs using cellular network. Once the neighboring Wi-Fi hotspots can provide good enough bandwidth, our scheme uses Wi-Fi network instead of cellular network. In order to measure the power consumption, several touring routes are established based on the real-world scenic spots. According to our performance results, the proposed scheme can have less power consumption than other methods.     

智慧医疗中基于属性加密的云存储数据共享

在电子病历系统中,为了实现多用户环境下的数据搜索,该文提出一种属性基可搜索加密方案。该文将密文和安全索引存储在医疗云,当用户请求医疗数据时,利用属性基可搜索加密算法进行数据搜索,实现了细粒度访问控制。同时方案引入了密文验证算法,解决了半诚实且好奇的云服务器模型下搜索结果不正确的问题。利用数据去重技术实现了重复数据的消除,减少占用医疗云的存储空间。方案同时实现了访问策略的隐藏,保证了数据用户的隐私安全。安全性分析表明,所提方案能很好地保护用户的隐私以及数据的安全。性能分析表明,该方案具有较好的性能,更加适用于智慧医疗等多对多应用场景,有效实现了医生和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历。     

具有细粒度访问控制的隐藏关键词可搜索加密方案

针对现有的可搜索加密算法在多用户环境中密钥管理难度大并且缺乏细粒度访问控制机制的问题,利用基于密文策略的属性加密机制(CP-ABE, ciphertext-policy attribute based encryption)实现了对隐藏关键词可搜索加密方案的细粒度访问控制。数据拥有者可以为其在第三方服务器中存储的加密指定灵活的访问策略,只有自身属性满足该访问策略的用户才有权限对数据进行检索和解密。同时还能够实现对用户的增加与撤销。安全性分析表明方案不仅可以有效地防止隐私数据的泄露,还可以隐藏关键词的信息,使得第三方服务器在提供检索功能的同时无法窃取用户的任何敏感信息。方案的效率分析表明,该系统的检索效率仅为数十微秒,适合在大型应用系统中使用。