解密。为两部分，部分是从智能电表到聚合器的通信成本，另部分是从聚合器到电力系统的通信成本。对通信成本的比较结果如表所示。密码系统中的位长设置为位，的大小为位。椭圆曲线系统中的元素为位，的元素是位，而的元素也是位。的结果是位。时间戳是位，智能电表的标识位也是位。当聚合器收到智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文计算签名并将其与进行比较，如果相等，则接受该消息。用以下等式可证明智能电表和聚合器之间签名方案的正确性。公式聚合器收到聚合了所有智能电表的计量消息后，则按照以下步骤将消息发送给电力系统。智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文。实验结果如图所示，之后，首先检查消息的有效性。然后使用其私钥按照以下步骤解密。检查时间戳记计算共享密钥计算签名，并将与进行比较，如果相等，则接受该消息使用其私钥对解密，然后分别得到。仿真分析本研究采用了器必须将所有合法智能电表的公钥存储到个列表中，这将增加存储成本。当个聚合器收到条消息时，则会检查签名中使用的公钥是否在这个列表中，如果公钥在这个列表中，这个消息来自合法的智能电表，否则，这个消息不是来自合法的智能电表。在本研究中，基于智能电表的身份生成智能电表的公钥对，其他任何电力系统都可以使用智能电表的身份来计算它密钥生成基于给定的参数，密钥生成算法将生成两个大素数和，其中。计算和，。然后生成随机数，使得∈。定义−，计算其中公钥是私钥是，。加密消息空间是个整数集。如果加密消息，则选择个随机数←并计算密文。解密给的隐私泄露风险。因此，有必要保护电力用户的实时用电数据不被泄露。此外些研究结果表明，现有的数据聚合保护方案存在消息验证过程效率不高验证过程耗时较长的问题，。基于上述原因，本文提出了种智能电表数据聚合方案。该方案采用同态密码系统可以在条上传消息中聚合多个智能电表或多种类型的用电计量数据。仿真实验表明，本研是双线性映射。选择个私钥∈，然后选择公钥。步骤生成密码系统的参数。其中是位比特质数，而是大约位比特数。公钥是私钥是，。电力系统将公钥，发布给其他所有实体，并对其私钥，保密。注册阶段注册消息是通过专用和安全通道发送的。智能电表获取当前时间戳，表数据聚合方案。该方案采用同态密码系统可以在条上传消息中聚合多个智能电表或多种类型的用电计量数据。仿真实验表明，本研究所提出的智能电表数据聚合方案加密和签名效率更高，通信成本更低。密码系统同态密码系统是常用的加密系统之，已有研究基于该密码系统设计能够保护用户隐私的加密的智能电表数据聚合方案。该聚合方案使得多个智能电表数据能够聚合传输至电力系统，而电力系统却无法得到单个智能电表的用电数据。仿真结果表明，该方案在智能电表侧和聚合器侧均可有效降低计算成本和通信成本。关键词同态密码系统数据聚合智能电网电气测量隐私保护引言智能电表与电力系统之间的双向通信，使电力系统能够根据用户实时的用电数据智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文所提出的智能电表数据聚合方案加密和签名效率更高，通信成本更低。密码系统同态密码系统是常用的加密系统之，已有研究基于该密码系统设计能够保护用户隐私的智能电表数据聚合方案。密码系统是加法同态，即其中，是加密函数是加密密钥和是两个随机消明，该方案在智能电表侧和聚合器侧均可有效降低计算成本和通信成本。关键词同态密码系统数据聚合智能电网电气测量隐私保护引言智能电表与电力系统之间的双向通信，使电力系统能够根据用户实时的用电数据动态地进行负荷调整。由于实时用电数据可以反映出电力用户的个人行为，比如是否在洗澡是否在看电视，甚至家里有什么电器在使用，由此可能带来了潜用户电表的私钥获取用户隐私数据，另方面，如果由智能电表生成密钥对，则聚合器必须将所有合法智能电表的公钥存储到个列表中，这将增加存储成本。当个聚合器收到条消息时，则会检查签名中使用的公钥是否在这个列表中，如果公钥在这个列表中，这个消息来自合法的智能电表，否则，这个消息不是来自合法的智能电表。在本研究中，基于智能电表的身并计算消息哈希值，电表将注册请求发送到。摘要针对多个智能电表实时采集数据聚合上传过程中所存在的用户隐私泄露和计算效率不高的问题，提出了个基于同态加密的智能电表数据聚合方案。该聚合方案使得多个智能电表数据能够聚合传输至电力系统，而电力系统却无法得到单个智能电表的用电数据。仿真结果能电表数据聚合方案。密码系统是加法同态，即其中，是加密函数是加密密钥和是两个随机消息。表符号定义系统初始化系统初始化过程包括两个步骤。首先，生成椭圆曲线，的参数。其次，为密码系统生成参数。步骤生成阶为的乘法组。令是的随机数生成器，动态地进行负荷调整。由于实时用电数据可以反映出电力用户的个人行为，比如是否在洗澡是否在看电视，甚至家里有什么电器在使用，由此可能带来了潜在的隐私泄露风险。因此，有必要保护电力用户的实时用电数据不被泄露。此外些研究结果表明，现有的数据聚合保护方案存在消息验证过程效率不高验证过程耗时较长的问题，。基于上述原因，本文提出了种智能生成智能电表的公钥对，其他任何电力系统都可以使用智能电表的身份来计算它的公钥。通过这种方式，聚合器不必存储智能电表的公钥。此外，对于聚合器而言密钥的计算成本也不高，。智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文。摘要针对多个智能电表实时采集数据聚合上传过程中所存在的用户隐私泄露和计算效率不高的问题，提出了个基于同智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文如果加密消息，则选择个随机数←并计算密文。解密给定密文和私钥则明文为。数据聚合系统系统结构如图所示。有种类型的实体智能电表聚合器电力系统和第方密钥生成中心。所有实体在注册以获取公钥和私钥对。设置独立的方面可以防止电力系统读查时间戳记计算共享密钥计算签名，并将与进行比较，如果相等，则接受该消息使用其私钥对解密，然后分别得到。仿真分析本研究采用了基于的配对密码学库实现上述的数据聚合算法。仿真实验在位操作，时，首先计算其与智能电表之间的共享密钥，随后将使用此密钥按照以下步骤检查消息的正确性。检查时间戳记计算共享密钥计算签名并将其与进行比较，如果相等，则接受该消息。用以下等式可证明智能电表和聚合器之间签名方案的正确性。公式聚合器收到聚合横轴表示，纵轴表示计算时间。可以发现所提出的签名方案在任何情况下都是效率最好的。图签名方案的计算成本第个实验是模拟数据上传。实验将设置为。和个智能电表同时上传数据的实验结果如图所示。横轴表示智能电表的数量，纵轴表示计算时间。从图中可以清楚地看出，本研究所提方案的计算时间是最少的。图数据上传阶段的计算时间通信成本通信成本基于的配对密码学库实现上述的数据聚合算法。仿真实验在位操作系统上进行。实验终端的配置为是处理器内存。当聚合器收到，时，首先计算其与智能电表之间的共享密钥，随后将使用此密钥按照以下步骤检查消息的正确性。检查时间戳记计算共享密钥公钥。通过这种方式，聚合器不必存储智能电表的公钥。此外，对于聚合器而言密钥的计算成本也不高，。智能电表数据聚合在同态加密下的方案探究电气测量论文。首先按照下式计算公式计算共享密钥计算签名是当前时间戳将，发送给电力系统。电力系统获得给定密文和私钥则明文为。数据聚合系统系统结构如图所示。有种类型的实体智能电表聚合器电力系统和第方密钥生成中心。所有实体在注册以获取公钥和私钥对。设置独立的方面可以防止电力系统读取用户电表的私钥获取用户隐私数据，另方面，如果由智能电表生成密钥对，则聚