智能电网中具有隐私保护功能的聚合方案

智能电网集成了通信网络,并设有智能电表等远程终端,使得电网控制中心与远程终端之间能够双向通信,实现了电能的优化传输与配送。然而智能电网实时采集数据的汇聚效应会导致网络拥塞,并带来用户的隐私保护问题。结合智能电网中网络与设备的特点以及隐私保护与安全需求,基于假名、同态加密和基于身份的聚合签名技术,本文提出了一个智能电网通信中的聚合方案,解决了远程终端向电网控制中心发送海量数据的隐私保护与安全通信问题。经过安全性与性能分析,本文方案满足智能电网通信的安全性与性能需求。     

面向智能电网通信系统的数据聚合和访问控制方法

安全的通信架构是保证智能电网安全、稳定运行的基础,隐私保护的数据聚合是保证机密性、提高效率的有效途径。提出了一种面向智能电网通信系统的数据聚合和访问控制方法。在聚合阶段,采用隐私同态聚合多维数据,尤其提供签名批验证,使得对计算的个数与聚合的签名数无关,保持为常量3;在反馈阶段,采用基于属性的加密方法,实现了一对多的通信,同时也实现了对用户区分的访问控制,只有满足相应属性要求的用户才能获得操作命令。安全性分析证明,该方案具有隐私保护、资源认证和完整性验证的功能;通过与相关方案比较,所述方案在计算开销和用户的访问控制方面更有优势,更适合智能电网多维数据收集和访问控制。     

基于SM2密码体系的SD卡的电力移动终端安全接入方案

随着移动终端在智能电网中的广泛应用,如何确保移动终端更加安全地接入电力信息网亟待解决。针对现有加密SD卡的安全体系公钥算法大多采用RSA算法的现状,提出了电力移动终端采用国产SM2密码体系的SD卡安全接入方案,对SM2密码体系的SD卡、设计方案的网络和应用架构进行了详细分析。并以Android手机作为电力移动终端,对安全接入方案的代理功能和SD卡安全应用功能进行了测试分析,证明了该方案的可行性和安全性,该SD卡目前已在某省级电网试点应用,实际系统运行表明,方案有利于提高电力移动终端信息安全主动防御能力及实现电力信息安全产品国产化。     

基于改进ECC的含电动汽车用户负荷信息保护方案

在智能电网的大趋势下,电力公司与用户之间的数据传输交换愈加频繁高效。通信网络经常遭受网络攻击或窃听,为确保用户的用电数据在传输过程中不被恶意篡改,提出一种面向电动汽车用户的信息保护方案。通过改进加法运算和标量乘运算对传统椭圆曲线加密算法（elliptic curve cryptography, ECC）做轻量级优化,克服电网双向互动环境中智能电表资源有限的问题。在此基础上,设计负荷分解算法作为加密方案的检验工具,分解加密后的电力数据。最后,通过仿真算例分析,验证了所提方案的可靠性和安全性。     

智能电网中基于密钥生成的物理层安全技术研究

电网作为国家重要基础设施,其安全性至关重要。然而,伴随着智能电网和5G物联网技术的发展,在无线开放环境中的电力终端通信面临着严峻的安全挑战。为了确保智能电网无线终端间的通信安全,本文提出了一种基于密钥生成的增强型物理层安全策略。该策略综合利用电网设备的物理标识、无线信道的随机特性以及时间戳功能,既可以实现“一次一密”的轻量级加密效果,又能够有效鉴别合法网络设备,从通信安全和设备识别两个角度为智能电网提供了高效可靠的安全通信保障。仿真实验结果表明,本文所提出的物理层安全策略可以充分保障无线通信安全,在实际应用中既可以有效对抗窃听者的窃听攻击,也对恶意干扰攻击具有很强的鲁棒性。     

通信加密与数字认证在企业信息系统的应用

分析了电力企业一体化信息系统通信与身份认证的安全需求,并提出了解决方法,阐述了在已建成的＂数字证书体系＂和＂Novell目录系统＂基础上,集成基于安全信息层的安全传输协议和基于数字证书X.509标准的双因子数字认证技术,实现了信息系统通信加密与增强认证。实践证明,该方案提高了三级及以上级别信息系统的安全性,并为建设支撑坚强智能电网的信息网络安全接入奠定了基础。     

一种智能电表的安全通信方案

在智能电网中,智能电表发送的用电信息可能被窃听,从而导致用户隐私的泄露。为解决该问题,文章提出一种智能电表安全通信方案。该方案基于对称加密算法,其主要安全特性包括设备认证、数据机密性和完整性,并通过安全数据聚合保护用户隐私。经过安全性分析表明,该方案可以达到智能电表通信的安全需求并抵抗常见的安全威胁。     

智能电网中面向安全计量的数据聚合方案

针对现有的大部分学者主要关注用电数据的安全性而忽略了数据的可用性,而在实际电力系统的应用中大部分只关注数据的可用性而忽视了数据安全性的问题,基于门限ElGamal同态加密和动态加密提出了一种面向安全计量的数据聚合方案。本方案既能保护智能电能表数据的安全性,同时由于扩展数据聚合的层次,提高了数据可用性,又便于电网运营人员对社区用电情况进行分析。通过与其他电能安全计量方案对比分析,该方案能够在保护用户隐私的前提下保证电网运营人员能够对用户用电需求进行了解,这将有助于电力负荷预测。     

智能电网下保护用户隐私的无证书环签密方案

针对智能电网通过智能终端实时采集用户用电信息以实现预测和调度等功能,但频繁的数据采集不可避免地涉及用户敏感信息泄露的问题,提出了一种保护用户隐私的新的无证书环签密方案,该算法摒弃了计算开销大的双线性对运算和指数运算,仅使用椭圆曲线上的模乘运算。安全性分析证明,该方案满足无条件匿名性、保密性和不可伪造性。实验结果显示,与现有方案相比,该方案具有更低的计算开销,适合复杂、高效的智能电网。     

基于低复杂度多项式乘法器的智能电能表椭圆曲线加密系统的设计

智能电能表作为智能电网终端一环,其与电网内其它设备的通信连接面临着越来越多的安全性挑战。文章从智能电能表的实际应用出发,提出了一种应用于智能电能表的椭圆曲线加密系统的设计方案。该加密系统基于低复杂度的多项式乘法器而设计,具有低资源消耗和快速运算等特点。为达到加密系统的最佳运行性能,对该加密系统的最底层多项式乘法器和加法器的设计进行了结构创新,对最高层的椭圆曲线上的点计算过程进行了次序更新优化,提出了新的椭圆曲线加密系统硬件实现架构。经实验测试显示,文章设计的面积和时间复杂度比现有结果低了18.2%。实验结果验证了该加密系统在智能电能表中应用的可行性和实用性。     

基于标准加密算法的智能电能表通信安全方案设计

针对电能表与多种客户端设备通信过程中的安全风险,文中介绍了一种电能表通信安全方案。按设备类型对客户端进行分类,设计了用于保障数据访问安全的分级身份验证和数据对象访问权限控制机制,通过对比分析选择出适用于电能表数据传输保护的标准加密算法AES-128-GCM,结合数据传输安全方案设计,保证电能表通信的安全性和互操作性。该方案对于电能表数据通信安全及后续扩展客户端设备的访问接入具有一定的参考意义。     

一种多级安全防护的过滤模型在智能配电网通信系统的应用

为了实现全面和实时的监控,分布广泛的公用因特网将在智能电网通信系统中占有越来越多的比重。智能配电网的开放性为电力系统中公用网络接入了大量的恶意攻击入口。为了阻止恶意的终端接入到智能配电网通信系统,在智能配电网通信系统层次化结构设计的基础上,提出采用多级信息安全过滤模型和综合加密技术实现对智能配电网的信息系统的安全防护。综合加密通信编程实例表明,该方案增强电力网敏感信息安全性和实用性。     

基于量子密钥分发的新型城镇电力业务安全交互架构

电力系统规模庞大、微电网众多、网络边界模糊且运行环境复杂多样,使得传统城镇电网的安全威胁日益尖锐。为适应新型城镇化的发展需求,弥补电力设备加密密钥在线更新及时性不足的问题,对电力量子保密通信实用化技术和核心业务特征进行研究,提出了新一代高安全等级保护的电力量子保密通信架构,用以提升电力信息加密传输的安全级别。基于实际城镇电网线路和试验环境开展所提方案的性能测试,结果表明所提方法满足电力业务的运营需求,可有效提升电网的安全防护能力。     

基于层次分析法的智能电表器件选型

智能电表是智能电网的终端,它除了具备传统电表基本的计量功能之外,为了适应新能源与智能电网的使用,还具备通信功能、故障预测、相位检测等智能化功能。但是,关于智能电表的基本核心器件的选型,目前还没有统一的标准,基于此,本文提出一种基于层次分析法的对智能电表元器件选型方案,该方案依据智能电网的发展需求和业务特征,具体分析了智能电网对智能电表的功能需求,并分别针对智能电表具体功能模块的需求特性设置准则层,从而选择出该智能电表所需最优的元器件,为智能电表元器件选型提供科学化依据,支撑智能电网的发展。     

电力系统实时数据通信加密方案

随着电力系统数据网络的迅速发展,基于网际协议(IP)的以明文方式传输实时数据的安全问题引起了重视。文中分析了网络环境下电力系统实时数据通信的网络安全和信息安全,结合电力系统实时数据通信的加密需求,阐述了实时数据加密密钥管理和加密的过程。根据电力系统的实际情况,选择了实时数据一时一密的加密方案,并推荐了电力系统所使用的加密算法和密钥长度。对实时数据传输控制协议(TCP)传输,在应用层和TCP层之间引入了加密套接字协议层(SSL)实现加密;对电力系统大多数的用户数据报协议(UDP)实时数据传输,通过返回确认和超时技术保证传输的可靠性,采用密钥分发机制和密钥启动机制保证了传输的保密性和准确性。最后对加密的可行性进行了讨论。     

智能电网信息和通信技术关键问题探讨

信息和通信技术是智能电网的核心技术之一,是实现智能电网的基础.提出智能电网信息流包括电网设备层、通信网架层、数据存储管理层和数据应用层4个层次.介绍了国外智能电网信息和通信技术的标准,指出用电环节的标准体系应加强研究.论述了国内电力通信网络存在的主要问题,提出了智能电网信息及通信体系架构.针对智能电网的信息安全进行了探讨,特别指出应注意无线网络的安全防护.     

智能电网信息安全威胁及防御策略研究

针对信息安全在智能电网发展中愈发突出的重要性,对智能电网信息安全威胁及防御策略进行研究,旨在为解决智能电网信息安全问题提供借鉴。阐述了智能电网的概念及其信息安全面临的威胁,并在此基础上,提出加密、数字签名认证、防火墙、防病毒、入侵检测、物理隔离与信息安全纵深防御7种防御策略,分析表明人为威胁是智能电网发展建设中需着重关注的信息安全威胁,7种防御策略切实可行,可为智能电网的安全稳定运行提供有效支撑。     

智能电网中交互级联故障传播的影响因素分析

级联故障是导致智能电网大停电事故的重要诱因。由于智能电网是物理连续的电力系统和数字离散的通信网络的相依网络,不仅继承了电力系统的自组织临界性,还受到网络攻击威胁。以复杂网络理论为基础,构建了基于节点攻击的级联故障模型,其中级联故障在2个网络之间交互传播,遵循马尔科夫过程。此外,基于智能电网的系统特性约束,提出一个结合电力潮流容量和通信能力容量的系统容量模型,并结合电力系统孤岛运行特性指标,研究多种因素对相依网络级联过程的影响。仿真结果表明,多种因素对相依网络的鲁棒性和生存性产生不同程度的影响,据此可以为制定减缓智能电网级联故障的策略提供参考。