利索能及
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专利号: 2020112067864
申请人: 上海第二工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能电网数据传输方法,其特征在于,包括:参数生成阶段:建立系统参数,并将所述系统参数分别注入至智能电网的SCADA系统、若干个数据采集装置及若干个智能电表;

密钥生成阶段:根据所述系统参数,每一所述数据采集装置生成第一密钥对及每一所述智能电表生成第二密钥对;

单个签名阶段:根据所述第一密钥对和所述第二密钥对,每一所述智能电表对真实的电能信息及自身真实的身份信息进行伪装并设置单个签名;

聚合签名阶段:每一所述数据采集装置对若干个所述智能电表的所述单个签名进行验证及聚合,得到聚合签名;以及信息恢复阶段:所述SCADA系统对每一所述数据采集装置的所述聚合签名进行验证,并恢复每一所述智能电表真实的所述电能信息和真实的所述身份信息。

2.如权利要求1所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述SCADA系统分别与若干个所述数据采集装置进行连接;

每一所述数据采集装置分别与若干个所述智能电表进行连接。

3.如权利要求1所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述系统参数包括:任一素数,所述素数以q表示;

加法循环群,所述加法循环圈以G1表示,其阶为所述素数q;

乘法循环群,所述乘法循环圈以G2表示,其阶为所述素数q;

双线性映射,所述双线性映射以e表示,其映射关系为G1×G1→G2;

第一哈希函数,所述第一哈希函数以H1表示,其映射关系为{0,1}*×G1→Zq*;

第二哈希函数,所述第二哈希函数以H2表示,其映射关系为{0,1}*×G1→G1;以及所述加法循环群G1的一个生成元,所述生成元以P表示。

4.如权利要求3所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述密钥生成阶段的步骤包括:每一所述数据采集装置生成的所述第一密钥对包括第一私钥和第一公钥;其中所述第一私钥以k表示,k∈Zq*;所述第一公钥以K表示,K=kP;

每一所述智能电表生成的所述第二密钥对包括第二私钥和第二公钥;其中所述第二私钥以xi表示,xi∈Zq*,1≤i≤n,n为与每一所述数据采集装置连接的所有所述智能电表的数量;所述第二公钥以Xi表示,Xi=xiP。

5.如权利要求4所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述密钥生成阶段的步骤还包括:每一所述数据采集装置将所述第一私钥注入至所述SCADA系统中,并将所述第一公钥分别注入至与每一所述数据采集装置连接的若干个所述智能电表中;

每一所述智能电表将所述第二公钥注入至对应的所述数据采集装置中。

6.如权利要求3所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述单个签名阶段的步骤包括:每一所述智能电表对真实的所述电能信息采用如下公式进行伪装计算:其中mi'表示每一所述智能电表伪装后的所述电能信息,mi表示每一所述智能电表真实的所述电能信息,Ti表示当前时间,Ri表示输入值且Ri=xiK;

每一所述智能电表对自身真实的所述身份信息采用如下公式进行伪装计算:其中IDi'表示每一所述智能电表伪装后的所述身份信息,IDi表示每一所述智能电表自身真实的所述身份信息。

7.如权利要求6所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述单个签名阶段的步骤还包括:每一所述智能电表的所述单个签名采用如下公式进行计算:σi=kH2(mi′||IDi′||Ti,Ri)其中σi表示每一所述智能电表的所述单个签名;

每一所述智能电表将(σi,mi',IDi',Ti)发送至对应的所述数据采集装置。

8.如权利要求7所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述聚合签名阶段包括:每一所述数据采集装置对接收到的每一所述智能电表的所述单个签名进行验证;所述单个签名的验证条件为:e(σi,P)=e(H2(mi'||IDi'||Ti,Ri'),K)是否成立,其中Ri'=kXi;若e(σi,P)=e(H2(mi'||IDi'||Ti,Ri'),K)成立,表示每一所述智能电表的所述单个签名验证通过;

每一所述数据采集装置根据验证通过的若干个所述智能电表的所述单个签名得到所述聚合签名,且每一所述数据采集装置的所述聚合签名采用如下公式进行计算:其中σ表示每一所述数据采集装置的所述聚合签名;

每一所述数据采集装置将(σ,(mi',IDi',Ti))发送至所述SCADA系统。

9.如权利要求8所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述信息恢复阶段包括:所述SCADA系统对接收到的每一所述数据采集装置的所述聚合签名进行验证;所述聚合签名的验证条件为: 是否成立;若成立,表示每一所述数据采集装置的所述聚合签名通过;

所述SCADA系统对验证通过的每一所述数据采集装置发送的伪装后的所述电能信息和伪装后的所述身份信息进行恢复,以得到真实的所述电能信息和真实的所述身份信息。

10.如权利要求9所述的智能电网数据传输方法,其特征在于,所述SCADA系统对伪装后的所述电能信息采用如下公式进行恢复计算:所述SCADA系统伪装后的所述身份信息采用如下公式对进行恢复计算: