[发明专利]一种智能电表用电信息安全上载方法

说明书

本发明一种智能电表用电信息安全上载方法，属于智能电表通信协议技术领域；将服务器端视为计算能力较弱的一端，大量的用户计算量转移就会使得服务器端的负担减小很多，从而解决了服务器端计算负担过大的问题；服务器S产生当前时间戳，并使用普通信道把发送给智能电表C；智能电表C收到由普通信道发来的,ID，产生当前时间戳，如果超过1秒，则终止协议，等待下一次消息；否则继续接收数据；智能电表C获取当前智能电表的唯一识别码，型号，智能电表的相关参数使用普通信道把发送给服务器S；服务器S收到由普通信道发来的；服务器S验证发送来的是否与其保存的相同，如果相同则继续；否则终止协议；本发明应用于智能电表。

技术领域

本发明一种智能电表用电信息安全上载方法，属于智能电表通信协议技术领域。

背景技术

电是目前社会不可缺少的资源，每家每户都需要用电。电表的采集工作直接关系到电力公司和用电用户的利益，所以电表也在不断的更新换代。智能电表的产生和应用，使得用户和用电公司越来越注重其信息传输的安全性。

在中国，智能电表系统主要采用DL/T645通信协议。在设计之初，协议只考虑了功能的完整性和传输的可靠性，数据以明文形式传输，忽略了安全性。并且，由于用户量大，集中式的管理方式使得服务器端承受着较大的负载，从而导致了延迟大，甚至导致信息上传出现丢失的情况。

张杰等人提出了一种IEEE802.15.6的改进协议，它在修正了IEEE802.15.6的漏洞的基础上还将无线通讯双方的计算量进行了转移，将计算能力更弱设备（传感器等物联网设备）的计算量转移到了计算能力更强的一方（计算机、服务器等设备）。本发明基于此协议设计了一种智能电表信息上载的方案，将服务器端的计算量转移到用户电表上。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种智能电表用电信息安全上载方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种智能电表用电信息安全上载方法，包括如下步骤：

S1：服务器S端产生随机数和时间戳，并将服务器S的初始数据和通过随机数计算的混合私钥、加密公钥、通信双方身份和智能电表的ID发送至给智能电表C；

S2：智能电表C接收服务器S发送的数据并判断，同时产生随机数，并将智能电表C的初始数据及通过随机数计算的混合私钥、混合公钥、通信双方身份和智能电表的参数发送给服务器S；

S3：服务器S接收智能电表C发送的数据并验证该智能电表，验证成功后计算共享秘密；

S4：智能电表C计算服务器S的公钥、共享秘密、消息验证码，并将上述计算的数据及智能电表C的验证数据发送至服务器S；

S5：服务器S接收智能电表C发送的数据，服务器S端计算消息验证码并与智能电表C端的消息验证码进行比较判断，并将上述数据发送至智能电表C，然后计算共享密钥；

S6：智能电表C接收服务器S发送的数据，计算智能电表的消息验证码，计算共享密钥。

所述服务器S的初始数据包括椭圆曲线系统参数，SK_S，PK_S，N_S，PW，S，C；

所述智能电表C的初始数据包括椭圆曲线系统参数，SK_C，PK_C，N_C，PW，S，C；

其中：椭圆曲线系统参数包括F_q，a，b，G，其中Fq是包含q个元素的有限域，a，b是F_q中的元素，它们定义F_q上的一条椭圆曲线E：y²=x³+ax+b，G是椭圆曲线的一个基点，其阶n为素数；

PK_S是服务器S的公钥，PK_S =SK_S×G，SK_S是服务器S的私钥；