基于区块链的智能电网隐私保护数据聚合方案
Privacy-preserving data aggregation scheme for smart grid based on blockchain
陈秀强 1王峰 2毛国君 1贺文武 1黄晨东1
作者信息
- 1. 福建理工大学计算机科学与数学学院,福建福州 350118
- 2. 福建理工大学计算机科学与数学学院,福建福州 350118;福建师范大学福建省网络安全与密码技术重点实验室,福建福州 350007
- 折叠
摘要
为解决电力用户用电数据隐私泄露的问题,提出一种基于区块链的智能电网隐私保护数据聚合方案.每个智能电表分别使用Okamoto-Uchiyama加密算法和双线性聚合签名算法对用电数据进行处理,将其上传至区块链主节点.区块链主节点负责验证签名并聚合数据后将其存入区块链.电力公司从链上获取聚合数据.由于区块链主节点可能为了节省计算资源而不验证用户签名,发起懒惰攻击,引入可选性检验阶段,避免这种攻击.安全分析和性能评估表明,所提方案具有较好的安全性,能够以较低计算代价取得更优整体性能.
Abstract
To solve the problem of privacy leakage of power users'electricity consumption data,a privacy-preserving data aggre-gation scheme for smart grid based on blockchain was proposed.Each smart meter used the Okamoto-Uchiyama encryption algo-rithm and the bilinear aggregation signature algorithm to process electricity consumption data and upload it to the blockchain master node.The blockchain master node was responsible for verifying the signature and aggregating the data before storing it in the blockchain.Power companies obtained aggregation data from blockchain.Because the blockchain master node may not verify the user signature in order to save computing resources,i.e.launch lazy attack,the optional inspection process was introduced to avoid such attack.Security analysis and performance evaluation show that the proposed scheme has good security and can achieve better overall performance with lower computational cost.
关键词
智能电网/区块链/加密算法/签名算法/隐私保护/数据聚合/懒惰攻击Key words
smart grid/blockchain/encryption algorithm/signature algorithm/privacy-preserving/data aggregation/lazy attack引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金(61773415)
福建省自然科学基金(2021J011066)
福建省自然科学基金(2020J01891)
福建省网络安全与密码技术重点实验室(福建师范大学)开放基金(NSCL-KF2021-01)
福建工程学院科研启动基金(GY-Z20171)
教育部产学合作协同育人项目(202102089006)
福建工程学院本科教学改革研究基金(jg2021060)
福建工程学院本科教学改革研究基金(jg2021092)
出版年
2024
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