[发明专利]一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方法

说明书

一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方法，包括：智能电表获取用户电力多维数据，将多维数据签密后发布在联盟链中；控制中心、电网运营商及设备供应商从联盟链中获取固定高度的区块信息，分别计算索引，从密文中解签密得到相应的用户电力数据；通过对聚合多维数据的分析，控制中心判断存在窃电嫌疑的用户，并将处理后的数据发布到联盟链中，存储在不可篡改和具有永久性的区块链内；电网运营商根据各用户电力消耗，制定用电调控智能合约；设备供应商对设备运行实时监控，保证电网正常运行。本发明可满足电力聚合及监控的机密性、数据完整性等各项安全需求，并在多用户、多维数据和多接收者模式下在计算开销和通信开销方面皆具有明显优势。

技术领域

本发明属于信息安全领域中的区块链技术，涉及混合签密的方法。

背景技术

由于AMI的逐渐成熟，电力公司开始采用远程的方式来实时监测和采集电表数据，通过对电量的实时调控，可以提高分布式发电及储能的效率并带来一定的经济效益。目前各类智能终端和智能电表在智能电网已经得到广泛的应用，用户可以通过智能电表与电力公司之间进行双向交互，用户可以及时了解自己的用电量、电价情况等，电力公司根据用户的电量信息做出相应的发配电调整和实时定价。

但是目前智能电网还存在一些安全隐患，内部安全隐患包括恶意的中间实体、好奇的电力公司和智能电表等会出于自身利益的考虑去窃听用户的隐私。外部安全隐患是指攻击者通过窃听通信信道获取用户的电量数据并进行分析继而获取用户隐私信息。通常安装在用户端的智能电表收集智能终端的用电数据后对其进行加密，通过无线网络将其发送到网关，网关再经由有线网络将用户的用电数据发送给控制中心。控制中心收到各个用户的加密数据后，对其进行解密，即可获得各个区域及用户的用电数据。在这种模式中，如果控制中心被攻击，那么用户的用电信息将会被窃取，攻击者通过对用户用电数据的分析可以知道该用户的用电习惯，继而会有一些非法行为。

针对以上问题很多文献都给出了相应的解决方案，这些方案虽然对电力数据进行了有效聚合，但采集的数据和接收方都很单一，且计算开销和通信开销过大，并且难以实现对单个智能电表的精确反馈，目前迫切需要新的手段和方法来解决这一问题。

区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的底层技术。它具有开放性、去中心化、不可篡改和永久性等特点，它是不依赖于任何第三方的免费的、开源的数据和交易系统。区块链能够通过运用密码算法、每个区块添加时间戳、链内节点分布式参与共识等手段，使节点在非可信的分布式系统中实现了去中心化的可信任的交易，通过链内节点相互协调与协作，为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。考虑到区块链具有以上特性，本发明提出了一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方法，以实现高效的智能电网数据聚合及监控。

本发明所述的一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方法，包括：智能电表获取用户电力多维数据，将多维数据签密后发布在联盟链中。控制中心、电网运营商及设备供应商作为多接收方从联盟链中获取固定高度的区块信息，分别计算索引，从密文中解签密得到相应的用户电力数据。通过对聚合多维数据的分析，控制中心判断存在窃电嫌疑的用户，并将处理后的数据发布到联盟链中，由当前主节点共识验证后存储在不可篡改和具有永久性的区块链内。电网运营商根据电力消耗情况，针对单个用户制定用电调控智能合约。设备供应商进行设备运行状态实时监控，保证电网设备正常运行。

具体地说，本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种基于联盟链的智能电网数据聚合及监控方法，按以下步骤：

(S01)：智能电表采集用户电力多维数据后，将其经可实现多消息通信并指定接收方的签密算法加密签名后发布到联盟链中，该签密算法可将多个用户的多维数据发送给不同的接收方，各接收方仅能解密发送给自己的密文，并不能获取其它接收方的数据；