[发明专利]一种智能电网中多维用户数据安全聚合的方法

权利要求书

1.一种智能电网中多维用户数据安全聚合的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤1：系统初始化设置，在系统初始化阶段，可信机构TA生成系统参数和控制中心的主密钥

步骤2：注册阶段，智能电表SM_i在向控制中心发送数据之前，要向控制中心注册并进行身份验证。验证成功后，智能电表SM_i向边缘服务器发送身份验证签名，边缘服务器对智能电表的身份签名验证成功之后，智能电表再进行数据加密与报告生成的工作；

步骤3.报告生成阶段，边缘服务器从接收到SM_i的身份验证签名T_i^off后，首先执行身份验证签名的验证算法。一旦完成边缘服务器对SM_i身份验证签名的验证之后，SM_i将密文和在线签名一起发送给边缘服务器；

步骤4.报告聚合阶段，边缘服务器收到用户的报告P_i(1≤i≤ω)之后，进行在线签名的验证，验证成功后聚合所有的密文，并将聚合结果发给控制中心；

步骤5：报告解密与读取，控制中心接受到边缘服务器的聚合报告后，首先进行签名验证，签名验证成功后，接收数据，并进行解密，得到明文的聚合结果。

2.根据权利要求1所述一种智能电网中多维用户数据安全聚合的方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下：

步骤11：

根据Paillier同态密码体制生成公钥和私钥对：(SK_p,PK_p)＝{(μ,λ),(n,g)}，其中g＝1+n；

步骤12：

生成双线性映射：可信机构随机选取一个安全参数k₁和大素数p₁，得到G_p1的生成元g₁，生成p₁阶的双线性映射e:G×G→G_T，其中|p₁|＝k₁，G和G_T是素数阶为p的乘法循环群；

步骤13：

生成哈希函数：接下来，TA定义了三个单向散列函数：和一个变色龙哈希函数

步骤14：

生成用户端密钥和主密钥：假设智能电网设备个数为ω，可信机构随机取ω个整数作为用户端的密钥，通过计算得到x₀，作为控制中心端的主密钥；

步骤15：

生成超递增序列：假设智能电表可以收集l维的用电数据，可信机构生成一个拥有2l个正整数的超递增序列{θ₁,θ₂,...,θ_l,θ_l+1,...,θ_2l}；最后，可信机构将主私钥msk＝x₀秘密地发送给控制中心，将x₁,x₂,x₃,...x_ω分别发送给ω个用户，以便智能电表SM₁,SM₂,...,SM_ω进行数据的加密，并发布系统参数：

SP_pub＝{p₁,n,g,G,G_T,e,g₁,ω,H₀,H₁,H₂,H_ch,{θ_k}_1≤k≤2l}。