[发明专利]一种智能电表系统安全监控信息处理方法

摘要

本发明公开一种智能电表系统安全监控信息处理方法，它是一种适用于AMI系统的密钥管理方法。本发明基于密钥图构建密钥管理框架，采用层次化密钥架构，能同时适应AMI双向通信以及三种传输方式的密钥管理需求；考虑智能电表的计算与存储能力，采用对称密钥加密算法以及单向函数，减少了密钥及其相关数据的计算与存储开销；釆用了基于量测数据与单向函数的密钥协商更新策略，减少了网间密钥分发开销，并降低了分发消息被截获的风险。经过安全性分析以及算法性能分析，所提出的密钥管理方法符合AMI系统安全需求及系统特性。

主权项

一种智能电表系统安全监控信息处理方法，其特征在于：包括密钥管理框架、密钥生成策略、密钥更新策略、密钥分发策略，其中：密钥管理框架包括广播密钥、组密钥、单播密钥；基于密钥图结构进行构建，采用分层密钥管理策略，在这个框架中，广播密钥用于广播通信，组密钥用于组播通信，单播密钥用于管理侧设备与用户侧的智能电表之间的单播通信；密钥生成策略，密钥生成以及生成会话密钥所需要的附加信息都将由管理侧设备的专用密钥服务器进行初始化生成，然后分发给相应的用户侧的智能电表；密钥的生成应满足如下要求：在安全环境中产生，防止任何形式的泄露；密钥的长度应根据信息类型的不同而有所区别；生成的密钥应避免弱密钥；满足随机性和不可预测性；在层次化密钥管理体制中，不同级别或不同类别的密钥其产生机制应有所区别；密钥分发策略应安全地将密钥分发给用户，用户密钥以及对应的附加值将通过安全信道分发给对应的用户，根密钥及其对应的附加值将分发给所有的用户，组密钥及其相应的附加值将视用户对电力需求响应项目的参与情况，分发给合法的用户侧的智能电表；密钥更新策略内容包含用户登记信息的更新以及密钥的更新，会话密钥可使用一次一密的方式进行更新，也可以利用单向函数和旧密钥进行更新；密钥存储，密钥管理方法的应用需要预先在通信双方存储一些相关信息，包括各种密钥，计数器，以及附加值。