[发明专利]一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案

权利要求书

1.一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案，其特征在于，包含以下几个步骤：

S1：完成各设备密钥模块的初始化和一些参数如g、SHA-256哈希函数等，并对各设备注册并颁发证书；

S2：完成S1后可开始收集用户高频用电数据，由控制中心发起用户用电数据上报请求，选择随机数计算ρ＝g^r，将请求和ρ发送至集中器并附上自己的签名；

S3：当集中器收到用电数据上报请求后，验证数据的正确性，并向所有注册用户的智能电表发送该请求和ρ；

S4：用户收到收集请求后，利用智能电表对其用电数据m_i进行加密处理以生成密文C_i和δ_i，同时为防止数据被篡改和伪造，智能电表对数据进行SHA-256哈希处理得到摘要σ_i并利用此智能电表的RSA私钥对摘要σ_i加密生成签名sg_i，最终智能电表将加密的数据C_i||δ_i||TS||sg_i上报给集中器；

S5：当集中器收到智能电表上报的数据C_i||δ_i||TS||sg_i后检查数据是否有效，集中器聚合所有正确的报告生成C_γ和δ_γ，同样对数据进行SHA-256哈希处理得到摘要σ_γ并利用此集中器的RSA私钥对摘要σ_γ加密生成签名sg_γ，最终集中器将加密的数据C_γ||δ_γ||TS||sg_γ上报给控制中心；

S6：控制中心收到集中器上报的数据C_γ||δ_γ||TS||sg_γ后验证数据的合法性，只有当数据有效时控制中心读取报告的密文数据C_γ和δ_γ，以获得真实和准确的用户数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案，其特征在于，所述步骤S1中：

完成各设备密钥模块的初始化和一些参数如g、SHA-256哈希函数等，并对各设备注册并颁发证书。

3.根据权利要求1所述的一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案，其特征在于，所述步骤S2中：

完成系统初始化后开始收集用户高频用电数据，由控制中心发起用户用电数据上报请求，选择随机数计算ρ＝g^r，将请求和ρ发送至集中器并附上自己的签名。

4.根据权利要求1所述的一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案，其特征在于，所述步骤S3中：

当集中器收到用电数据上报请求后，验证数据的正确性，并向所有注册用户的智能电表发送该请求和ρ。

5.根据权利要求1所述的一种基于RSA与差分隐私的智能电网数据聚合方案，其特征在于，所述步骤S4中：

用户收到收集请求后，利用智能电表对其用电数据m_i进行加密处理以生成密文C_i和δ_i，同时为防止数据被篡改和伪造，智能电表对数据进行SHA-256哈希处理得到摘要σ_i并利用此智能电表的RSA私钥对摘要σ_i加密生成签名sg_i，最终智能电表将加密的数据C_i||δ_i||TS||sg_i上报给集中器。