[发明专利]基于AMI和5G智能电网下电力注入的隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种基于AMI和5G智能电网下电力注入的隐私保护方法，包括：电力公司初始化系统，在有限域中选取随机参数并生成私钥，并公开一系列参数；电力公司和存储单元的通信经过网关，电力公司利用单向哈希函数生成特征参数、建立一次性密钥并放入请求包中，发送购电请求给网关，网关校验后广播给存储单元；存储单元接收到请求包后，通过哈希点加利用一次性密钥掩盖竞价同时生成信息验证码；返回响应包给网关；网关收集所有响应包后进行竞价以及信息验证码的聚合并发送给电力公司；电力公司利用私钥进行解包得到竞价。本发明保护了用户的隐私性；保护了用户的机密性，减少了带宽的占用，节省了资源。

技术领域

本发明属于物联网安全技术领域，尤其涉及一种基于AMI和5G智能电网下电力注入的隐私保护方法。

背景技术

物联网，指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。作为新一代信息技术的重要组成部分，在我们的日常生活中占有着日趋重要的地位。随着技术的不断更迭，缺乏安全与更新机制让物联网IoT设备近来逐渐成为僵尸网络的主力：2016年10月，美国遭受了史上最严重的DDoS攻击，致使大半个美国断网，而物联网智能设备正是元凶；同月，美国发表了物联网安全策略准则，让物联网成为国土安全的重要议题。智能电网属于物联网的重要部分，它是一个完全自动化的电力传输网络，能够监控和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。在智能电网中，AMI将各用户连成系统，用户将是电力系统不可分割的一部分，鼓励和促进用户参与自身运行和管理，是智能电网一大重要特征。在未来智能电网中，由于新型能源的普及，家庭将拥有使用可再生能源的设备，例如可以将风能、太阳能转换为电能的存储单元，为日常生活提供能源。电力公司将大大减少对石油燃料的依赖，仅提供基本的用电供给，当用电力公司需要购电时，存储单元可以将多余的电能通过AMI系统输送给电力公司并取得一定的经济利益；当用电高峰期的时候，存储单元可以向电力公司发送购电请求，以补充电力。对供电公司而言，掌握了用户的需求，也就可以更好地衡量供求关系。供电公司可以从数据分析中了解一个区域内的用电规律，譬如什么时段用电多，什么时候用电少，进而相应地制定各个区域内，经济节能的发电和输配电的方案。此外，通过调节用户的用电时间，便可有效提高电网终端用电效率，削峰填谷，平滑电网负荷曲线，减轻电网负荷压力，使得电力公司尽量减少资本和运营开支。对于用户而言，电力消费成为一种可以选择性的消费，用户可以选择不同的方案来购买电能、选择用电。譬如用户可以随时查询到时段电价，选择避开在高峰时期用电，降低电力消费。智能电网的“智能”之处，就在于能够实时对电网进行管理，进行积极主动的节能与增效；及时发现、诊断和消除故障隐患；实现发电与用电的实时互动，从而可以进行发电与用电的综合调度，提高设备利用率；有新能源发电的智能接入，如风能、太阳能等。然而，一旦涉及到通信，信息的完整性和隐私性就会受到威胁，如果用户的隐私信息被不法之徒窃取、篡改，对于电力公司和用户个人都会造成经济损失，更甚者阻塞系统的通信，导致系统崩溃。

综上所述，智能电网的通信信息的完整性和隐私性会受到威胁，用户的隐私信息被不法之徒窃取、篡改，对于电力公司和用户个人都会造成经济损失，严重情况下会导致电力系统的崩溃；阻塞系统通信，导致系统崩溃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于AMI和5G智能电网下电力注入的隐私保护方法，旨在解决智能电网的通信信息的完整性和隐私性会受到威胁，用户的隐私信息被不法之徒窃取、篡改，对于电力公司和用户个人都会造成经济损失，严重情况下会导致电力系统的崩溃的问题。