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智能電網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)聚合方案分類研究
蔣建燁 2022/2/19 9:08:16
（江蘇省泰州市中醫(yī)院 江蘇 泰州 225300）
作者簡介：姓名：蔣建燁（出生年：1994年9月12日），性別：男，民族：漢，籍貫：興化，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：電氣自動化。
摘要：智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，為電網(wǎng)管理和人們的生活創(chuàng)造了便利條件。通過網(wǎng)絡(luò)實時了解電價變化情況，同時對電網(wǎng)的管理與運營優(yōu)化有很大幫助。由于智能電網(wǎng)容易遭受攻擊，數(shù)據(jù)信息安全性較低。為了改善智能電網(wǎng)運營環(huán)境，本文通過梳理文獻(xiàn)資料，對該環(huán)境下的數(shù)據(jù)聚合方案分類展開探究，并整理其中使用的數(shù)據(jù)加密方法，通過對比這些加密方法的功能和計算復(fù)雜程度，為數(shù)據(jù)聚合方案開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)聚合；智能電網(wǎng)；數(shù)據(jù)加密
Research on classification of data aggregation schemes in smart grid environment
Jiang Jianye
(Taizhou Hospital of traditional Chinese medicine, Taizhou 225300, Jiangsu Province)
Abstract: the emergence of smart grid has created convenient conditions for power grid management and people’s life. Real time understanding of electricity price changes through the network is of great help to the management and operation optimization of power grid. Because the smart grid is vulnerable to attack, the security of data and information is low. In order to improve the smart grid operation environment, this paper combs the literature, explores the classification of data aggregation schemes in this environment, and sorts out the data encryption methods used. By comparing the functions and computational complexity of these encryption methods, this paper lays a foundation for the development of data aggregation schemes.
Keywords: data aggregation; Smart grid; data encryption
智能電網(wǎng)的運營建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，而網(wǎng)絡(luò)具有開放特性，所以訪問存在安全風(fēng)險[1]。當(dāng)前電網(wǎng)運營存在信息篡改、用戶身份盜用等情況，如何完整的保留數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)訪問安全性，成為了智能電網(wǎng)研發(fā)的重點內(nèi)容[2]。其中，數(shù)據(jù)處理作為數(shù)據(jù)安全重點影響因素，引起了人們重視。目前，應(yīng)用比較多的數(shù)據(jù)處理方法為數(shù)據(jù)聚合，產(chǎn)生了較多種類聚合方案[3]。由于各類數(shù)據(jù)聚合方案的特點不同，所以適合應(yīng)用的場景不同，本文通過對這些數(shù)據(jù)聚合方案進(jìn)行分類，對比其功能及計算復(fù)雜程度，希望對未來智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)聚合的深入探究有所幫助。
一、不同類別智能電網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)聚合方案
1、AMI架構(gòu)下的隱私聚合
該聚合方案是將智能電網(wǎng)SG和高級計量架構(gòu)AMI組合到一起，采用遠(yuǎn)程控制的方式聚合數(shù)據(jù)，在短時間內(nèi)，測量消費數(shù)據(jù)，借助網(wǎng)絡(luò)傳輸測量結(jié)果[4]。這種隱私數(shù)據(jù)聚合方法，不受訪問控制，運行當(dāng)中很有可能致使用戶隱私遭受威脅。為了避免用戶的隱私被泄露，需要將各個節(jié)點數(shù)據(jù)集合到一起，假設(shè)用電消費者的接收者唯一，在此假設(shè)下才能夠提高訪問安全性。然而，現(xiàn)實用戶由多個實體組成。
針對該類數(shù)據(jù)聚合方案，提出DESA加密方法。該方法屬于選擇性數(shù)據(jù)聚合方法，運行效率較高，支持分散數(shù)據(jù)聚合處理。該方法以Pailier密碼系統(tǒng)作為加密工具，在本地網(wǎng)關(guān)聚合數(shù)據(jù)。該方法采用BLS簽名的方式，對電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)采取驗證，降低數(shù)據(jù)確認(rèn)復(fù)雜程度，減少訪問次數(shù)，從而提高訪問安全性能。除此之外，還有學(xué)者在DESA加密方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，提出DEP2SA加密方法。該（未完，下一頁）
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