智能电网AMI系统中一种新型密钥管理方案

高级量测体系AMI(Advanced Metering Infrastructure)是一个用来测量、收集、储存、分析和运用智能电网中用户用电信息的完整的网络和系统。AMI作为智能电网的一个基础性功能模块,其用电信息的安全传输问题是关系到智能电网电价信息管理决策正确与否的一个关键问题。针对传统的单密钥机制不能适应一对多、多对多的要求、非对称的密钥机制计算开销过大也无法满足电网高效、实时通信需求的问题,提出一种基于LU对称矩阵的新型密钥管理方案,并将其应用在AMI系统中,解决了传统的单密钥机制和非对称的密钥机制存在的问题。同时利用对称矩阵和上三角矩阵特点,通过构造特殊矩阵并改变通信内容等方式,减少了认证过程中的通信开销,提高了安全性,实现了控制中心(OC)、数据集中器(DC)、智能仪表(SM)三者间的安全快速通信。通过对所提出方案的通信开销、连通性、安全性的分析,该方案的优势得到了证明。     

智能电网安全架构与分析

文章介绍了智能电网的概念、特征和用途,总结了智能电网的通信与网络架构,分析了智能电网的安全架构和安全需求,综述了智能电网安全的研究现状,指出了需要研究的安全问题。     

一种抵抗智能电网数据注入攻击的认证密钥机制

对智能电网中新兴的坏数据注入攻击进行了探讨,它通过篡改传感数据对电力系统进行欺骗。对此提出了一种以簇为分界线的两层加密认证机制,即簇内认证密钥加密采用同态加密的对称算法,簇间的认证采用密钥基于内容生成方式的对称加密技术。通过仿真验证,本机制性能良好,减少了密钥动态更新的开销,增强了网络结构上的认证性,能够有效地防御错误数据注入攻击。     

基于再生密钥的量子安全通信方法

该文在分析传统保密通信方法、基于量子密钥发布机制的量子安全通信方法和目前已知的两种直接量子安全通信方案的不足的基础上,提出一种新颖的基于再生密钥的直接量子安全通信方案,该方案在量子密钥发布技术所要求的信道条件下,根据自治动力系统伪随机数发生器生成的再生密钥,选择量子比特的制备基并对明文进行加密,实现内容可控的直接量子安全通信,该文的方案不要求一条始终存在的不可阻塞经典信道,具有较高的安全性和传输、处理效率,且物理实现简单。     

智能电网无线网络中的安全问题综述

随着智能电网的发展,智能电网中的安全问题日益突出,严重威胁智能电网的安全稳定运行.本文在对智能电网总体结构和网络结构分析的基础上,总结了智能电网中可能存在的安全问题,并简要分析了智能电网中的黑客攻击、DoS攻击、恶意代码感染等攻击方法及其应对措施.     

一个安全的基于身份的密钥分发解决方案

本文针对基于身份密码体制中存在的密钥托管问题,提出一个安全的基于身份的密钥分发协议。首先介绍Lee.B 提出的一个解决方案,对该方案的利弊加以分析;然后在此基础上提出改进协议。在该协议中,用户的私钥由多个可信实体共同参与并以串行方式生成。这个方案不但有效解决单个可信实体的密钥托管隐患,还减少了用户与可信实体间的交互次数,提高了系统效率。最后对TC 的可信性进行了讨论。     

基于PKI的电子商务安全密钥托管方案研究

从保护用户托管私钥安全性与防止用户逃避密钥托管的角度出发,提出了数字证书应与密钥托管相联系,给出一种基于离散对数的密钥托管方案。另外还描述了通信双方的操作过程以及政府职能部门在密钥托管机构的帮助下强制访问的步骤。     

安全多播密钥更新研究

有效地进行组会话密钥管理是确保多播组安全的关键。为达到完美向前和完美向后保密以及对付密码分析，需要更新组会话密钥。本文讨论安全多播的密钥更新机制，论述一种随机的组动态性模型及该模型下的组会话密钥更新周期，并就工程实践中采用多播密钥更新方案提出所需考虑的因素。     

基于ElGamal体制的门限密钥托管方案

该文基于ElGamal密码体制提出了一个门限密钥托管方案，这个方案不仅有效地解决了“一次监听，永久监听”问题，而且每个托管代理能够验证他所托管的子密钥的正确性，并且在监听阶段，监听机构能够切地知道门限密钥托管方案中哪些托管代理伪造或篡改子密钥，由于该方案是门限密钥托管方案，所以在各托管代理中有一个或几个托管代理不愿合作或无法合作时，监听机构仍能很容易地重构出会话密机，此外，还具有抵抗LEAF反馈攻击的特性。     

智能电网工业系统通信控制协议的安全研究

随着智能电网应用的深入,智能电网中工业系统通信控制协议所存在的安全隐患日显突出,如何提升和完善工业系统通信控制协议的安全性是智能电网信息安全中亟待解决的关键问题之一。本文首先分析了当前智能电网中主流和常见工业系统通信控制协议的安全问题和安全风险,提出了针对这类工业系统通信控制协议的安全防护建议。     

基于联盟区块链的智能电网数据安全存储与共享系统

智能电网为了实现电网可靠、安全、高效地运行,需要广泛部署无线传感网络（WSN）监控电网状态,并及时对电网异常情况进行处理。在现有的智能电网中,WSN的感知数据需要上传到可信的中心节点进行存储与共享,但是这种中心化的存储方式容易引起中心节点遭受恶意攻击而发生单点失效、数据被故意篡改等信息安全问题。针对这些信息安全问题,利用新兴的联盟区块链技术在智能电网中选定若干数据采集基站,组成智能电网数据存储联盟链（DSCB）系统。DSCB中节点间数据共享通过智能合约的方式来完成,数据拥有者设定数据共享的约束条件,使用计算机语言代替法律条款来规范数据访问者行为,从而实现以去中心化的方式集体维护一个安全可靠的数据存储数据库。安全分析表明所提数据存储联盟链系统能实现安全、有效的数据存储与共享。     

基于云计算的智能电网调度平台研究

针对我国能源领域近年来出现的新问题,诸如新能源大量并网和消纳、源网荷的联动、提高电网数据处理效率、增强电网风险防范能力等,提出利用电力大数据和云计算技术构建综合型的智能电网调度云计算平台,借助调度云计算平台高效的数据计算能力,提高电网中调度大数据的处理效率,合理配置电力资源.阐述调度云计算平台的工作原理,并在调度云计算...     

智能电网中的智能抄表技术分析

抄表系统的智能化发展已成为一种趋势,智能抄表系统具有节约成本,高效管理,抄表精确,方便用户等优点,在智能电网中有着重要的意义.本文介绍了智能电网中智能抄表的意义,列举了现有的智能抄表技术,然后对智能抄表的新热点进行了探讨,并设计实现了基于Zigbee的抄表系统,给出了系统组成及工作原理和系统软件设计过程,说明了该系统的实用性和优越性,最后对全文进行了总结.     

基于双联盟链的智能电网数据共享模型

针对区块链的电网云服务器数据存在数据共享困难和隐私泄露风险,提出一种基于双联盟链的智能电网数据共享模型(DSDCB).首先,基于星际文件系统(IPFS)在链下存储电力大数据,在链上存储IPFS文件指纹,并使用多重签名公证人将电力数据共享给其他联盟链;然后,在保证隐私不被泄露的情况下,使用代理重加密结合安全多方计算来进行...     

基于大规模智能电网网格结构的查询方法

由于智能电网输电线路监测系统的查询多数是针对无线传感器网络(WSN)的全局式查询,不能满足用户基于任意区域的灵活高效的查询需求,根据该系统的网络布局和查询特点,提出了一种基于大规模智能电网网格结构的查询方法MSQuery。MSQuery将不同网格内的查询节点的数据汇聚到一棵或多棵逻辑查询树上, 采用逻辑查询树的合并策略建立优化的回收路径。将MSQuery与采用路线型结构进行查询的RSA算法和采用簇型结构进行查询的SkySensor算法进行对比,结果显示MSQuery的平均传输消耗最小,平均剩余能量最大。实验结果表明,MSQuery可以快速地返回查询窗口内的查询结果,降低通信消耗,节省传感器节点能量。     

智能电网中基于MQTT协议的ABAC访问控制方案

在智能电网环境中,电力运营商和消费者通过智能电表进行大量高精度的用电数据的实时监测,用户机密数据持续暴露于未经授权的访问,在这种传统通信模式下,智能电表对家庭用户能源消耗的细粒度测量造成了严重的隐私安全问题,而现有的静态访问控制方法并不满足智能电网环境基于上下文的动态访问特性。针对此问题,提出一种基于物联网通信协议（MQTT协议）的访问控制方案,通过在MQTT协议中对树型结构的主题列表设计基于ABAC访问控制模型的动态上下文授权策略,并在WSO2系统使用XACML策略语言实现了提出的访问控制方案。性能评估结果表明,该方案能在较低的通信开销内支持动态的访问控制,以解决智能电网中用户的用电信息未经授权而泄露的隐私安全问题。     

基于椭圆曲线密码的智能电网通信认证协议

为了确保通信在智能电网中的安全可靠,越来越多的认证协议被应用在通信过程中。针对Mahmood等（MAHMOOD K,CHAUDHRY S A,NAQVI H,et al.An elliptic curve cryptography based lightweight authentication scheme for smart grid communication.Future Generation Computer Systems,2018,81：557-565）提出的认证协议,指出此协议易受到内部特权人员攻击,缺少更换口令阶段,对用户缺少亲和性,无法保证用户有唯一的用户名,并有一个公式的错误。为改进此协议,提出一个基于椭圆曲线的认证协议。首先,增加用户与设备之间的登录阶段,其次,利用椭圆曲线密码学难题进行信息交互,最后补充口令更换阶段。通过BAN逻辑形式化分析,改进协议安全可行,能抵挡住内部人员攻击,并具有口令更换、用户名唯一、对用户有亲和性的特点。     

智能配电网技术方案的应用设计

分析了能量流、信息流及业务流在传统配电网、数字配电网及智能配电网中的不同特征,提出了智能配电网的技术方案,给出了完善电网基础设施(即能量传输系统-配电网网架)、通信传输系统平台以及相关的智能配电终端的设计方法;构建了智能配电网调度系统、配电自动化系统、用电管理系统及其构成的调配一体化系统、配用一体化系统、调配用一体化系统的基本功能、基础应用和高级应用架构,并对各个环节的关键技术组成进行了探讨。     

基于接纳控制的智能电网需求响应

采用效用函数刻画用户的用电满意度, 将需求响应问题建模为一类凸优化问题. 针对电力供应商的供电量不能满足用户最小用电需求的问题, 结合分布式用电量调度和实定价, 设计两类接纳控制算法. 仿真结果表明, 通过接纳控制, 满足了购电用户的最小用电需求, 保证了用户的用电质量, 能够实现电网的供需平衡.     

智能电网中虚拟化云计算的应用和安全技术分析

智能电网符合当前需求,意义重大。首先简单介绍了云计算和智能电网,并对云计算在智能电网中的应用做了阐述,然后主要对云计算的安全技术进行了分析。