[发明专利]智能电网数据传输方法

说明书

本发明公开一种智能电网数据传输方法，包括：参数生成阶段：建立系统参数，并将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：根据系统参数，每一数据采集装置生成第一密钥对及每一智能电表生成第二密钥对；单个签名阶段：根据第一密钥对和第二密钥对，每一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：每一数据采集装置对若干个智能电表的单个签名进行验证及聚合，得到聚合签名；信息恢复阶段：SCADA系统对每一数据采集装置的聚合签名进行验证，并恢复每一智能电表真实的电能信息和真实的身份信息。本发明提高了智能电网数据传输安全性、计算效率及通信效率。

技术领域

本发明涉及智能电网数据安全技术领域，尤其涉及一种安全高效的智能电网数据传输方法。

背景技术

智能电网是一种智能化的电力系统，实现了用户和电网之间的双向通信，不仅使用户可以实时了解供电能力、电能质量及电价状况等信息，也可以使电力企业获取用户的电力账单等详细的用电信息。然而，上述智能电网的便捷功能也使得非法攻击者更加容易监测用户用电方面的私密信息，并通过用电方面的私密信息推测用户的生活习惯，甚至篡改、伪造用户的用电信息等，给用户造成经济等各方面的影响或损失。

为了保护智能电表和智能电网数据监控和管理中心(SCADA)之间的数据传输安全，目前常用的方法是采用密码学技术对传输的数据进行加密以保证机密性或者对智能电表进行身份识别以保证可认证性。然而目前常用的方法在保证智能电网中数据传输的安全性(机密性、防篡改、防伪造)同时，并没有考虑到智能电网有限的资源(通信、存储)和较低的运算能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电网数据传输方法，既可以保护智能电网中数据传输的安全性，又能提高智能电网的计算效率和通信效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能电网数据传输方法，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。

优选地，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。

优选地，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→Z_q^*；