[发明专利]一种泛在电力物联网的多维数据聚合与访问控制方法

摘要

本发明公开了一种泛在电力物联网的多维数据聚合与访问控制方法。该方法包括以下步骤：由物联网智能终端设备采集多维电力数据；由网关基于同态加密将多维数据聚合成一个数据密文并与控制中心进行数据传输和指令传达；由可信任机构为同态加密提供相应参数并采用密文策略属性加密算法加密每个维度的同态加密私钥得到私钥密文；由控制中心将收集的数据密文与私钥密文存储在云服务器中；数据分析机构、数据用户和控制中心访问已授权维度的数据信息。该方法实现了电力数据的多维数据聚合，保护了用户的隐私安全；利用云存储实现了对电网数据维度级别的访问控制，有效提高了对电网数据存储的安全性和访问控制的可靠性。

主权项

1.一种泛在电力物联网的多维数据聚合与访问控制方法，其特征在于，包括以下步骤：物联网智能终端设备对电网多维数据进行采集；网关基于Boneh‑Goh‑Nissim同态加密将多维数据聚合成一个数据密文并与控制中心进行数据传输和指令传达；可信任机构为同态加密提供相应参数并采用密文策略属性加密算法（CP‑ABE）加密每个维度的同态加密私钥得到私钥密文；控制中心将收集的数据密文与私钥密文存储在云服务器中；数据分析机构、数据用户和控制中心可以访问已授权维度的数据信息；其中，物联网智能终端设备对电网多维数据进行采集包括以下步骤：智能电表采集家庭局域网中各用电设备的用电数据和总用电数据；高计量设备与无线传感器网络收集发、输、配电等环节的多维数据；智能电网、高计量设备、无线传感器网络将采集的多维数据上传至各建筑网关；其中，网关基于Boneh‑Goh‑Nissim同态加密将多维数据聚合成一个数据密文并与控制中心进行数据传输和指令传达包括以下步骤：可信任机构运行Boneh‑Goh‑Nissim密钥生成算法得到同态加密公共密钥和私钥；建筑网关基于Boneh‑Goh‑Nissim同态加密算法加密多维数据，并将密文上传至局域网网关；局域网网关将多维密文数据聚合成一个数据密文，并上传至控制中心；局域网网关接收控制中心反馈的控制指令，并将指令传达给建筑网关；其中，可信任机构采用密文策略属性加密算法（CP‑ABE）加密每个维度的同态加密私钥得到私钥密文包括以下步骤：首先对系统初始化，使用CP‑ABE初始化算法生成系统公共密钥和系统主密钥；其次生成私钥，通过系统公共密钥、系统主密钥和属性集使用CP‑ABE私钥生成算法生成私钥；最后进行数据加密，控制中心通过CP‑ABE公共密钥和访问策略，对每个维度的同态加密私钥进行加密，运行CP‑ABE加密算法生成对应的同态加密私钥密文；其中，数据分析机构、数据用户和控制中心可以访问已授权维度的数据信息包括以下步骤；密文策略属性解密：如果属性集满足私钥密文的访问策略，则可以通过系统公钥、私钥来解密同态加密私钥密文，得到同态加密私钥；同态解密：通过同态解密私钥解密密文数据；进行维度级别的细粒度访问控制：数据分析机构访问授权维度，对电力数据进行研究分析；数据用户被授权访问各自家庭局域网中各设备用电信息和总用电信息；控制中心被授权访问局域网总用电信息，进而发送控制指令给电网各个环节。