[发明专利]一种智能电网中具有隐私保护的计费方法

权利要求书

1.一种智能电网中具有隐私保护的计费方法，其特征在于：该方法由智能电表实时记录用户使用的电量，采用同态加密的方法加密记录的数据，并将密文发送给聚合器；在一个时间段后，聚合器将收集到的关于某个用户使用电量的密文求和；然后解密密文，得到用户在该时间段使用电量总和的明文；最后聚合器将该明文发送给计费部门，计费部门计算得到该用户的用电费用；具体步骤如下：

1)初始化阶段：假设1^k是一个安全参数，聚合器产生产生同态加密的公-私钥对：

KG(1^k)→(SK，PK)    (1)

其中KG(1^k)是秘钥产生算法；该算法输入一个安全参数1^k，输出公私钥对(SK，RK)；

2)数据读取阶段：智能电表实时读取用户消耗的电量P_i，并对其进行同态加密：

CT_{i}＝HE(P_i，PK)，i＝1，2，...，N    (2)

其中HE(P_i，PK)为同态加密的加密算法，该算法输入公钥PK和用户消耗的电量P_i，输出密文CT_{i}，智能电表将CT_{i}发送给聚合器；

3)数据聚合阶段：在一个时间段后，聚合器对某个用户使用电量的密文求和：

CT=Σi=1NCTi=ΣI=1NHE(Pi,ID,RK)=HE(ΣI=1NPi,RK)---(3)]]>

其中CT_i为用户在时刻i消耗电量的密文，CT为明文的密文；然后聚合器解密密文：

HD(SK,CT)=ΣI=1NPi---(4)]]>

其中HD(SK，CT)为同态加密的解密算法；该算法输入私钥SK和密文CT，输出相应的明文

最后聚合器将该用户的电量消耗总和发送给计费部门；

4)付费阶段：电力公司计算得到该用户的费用为：

C=CostCompt(Σi=1NPi)---(5)]]>

其中为费用计算算法，该算法输入用电总量输出费用C。

2.根据权利要求1所述的智能电网中具有隐私保护的计费方法，其特征在于：以具有隐私保护功能的计算工具，同态加密为基础；在一个加法同态算法中，两个密文的和等于对应明文和的密文；一个同态加密算法由以下四个算法构成：

1)秘钥产生算法：该算法输入一个安全参数k，输出一个公-私钥对KG(1^k)→(SK，PK)；

2)加密算法：该算法输入一个密文M_i和公钥PK，输出一个密文CT_i＝HE(M_i，PK)，i＝1，2，...，N；

3)赋值算法：该算法输入一组密文CT_i＝HE(M_i，PK)，输出

4)解密算法：该算法输入秘钥SK和密文CT，输出明文