智能電表是計量自動化中作為電力公司與用戶之間計費的一種重要計量設備,而傳統(tǒng)智能電表密鑰管理方法存在效率低、通信量大且易受網(wǎng)絡攻擊等問題。為此,提出了一種基于屬性基加密與閾值秘密共享的智能電表密鑰管理方法。首先,采用組認證對智能電表的身份進行認證,減少了一對一認證的通信次數(shù)。然后,抄表過程中進行身份認證時采用(t,n)-閾值秘密共享技術,并且在密鑰生成過程中采用屬性基加密技術,以隱藏訪問結構,避免智能電表信息泄露。最后,針對網(wǎng)絡存在多種安全威脅,利用大數(shù)據(jù)技術對網(wǎng)絡攻擊類型進行挖掘,以快速識別惡意攻擊者。將提出的方法進行仿真實驗以驗證其有效性,仿真結果表明,相比其他技術,提出的方法顯著降低了系統(tǒng)存儲負擔,提高了通信效率,且識別惡意參與者耗時短,從而保證了密鑰管理的安全性。

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【部分圖文】：

圖1智能計量環(huán)境中的3種通信路徑

智能計量是一種遠程記錄家庭功耗的物聯(lián)網(wǎng)服務[4-5]。圖1顯示了每個對象的通信路由。智能電表負責收集家用電器的功耗數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)郊彝ツ茉垂芾硐到y(tǒng)(homeenergymanagementsystem,HEMS)。在智能計量環(huán)境中，通信路徑A、B和C中數(shù)據(jù)是動態(tài)更新的[6....

圖2(4,5)-閾值秘密共享的結構

如果5個設備中的4個參與，則可以恢復秘密S。該方案以有限域內(nèi)的多項式為特征，并通過拉格朗日插值恢復多項式之間的關鍵。其他秘密共享技術具有不同的多項式，或使用各種數(shù)學原理，如異或(XOR)、中國余數(shù)定理(CRT)或散列函數(shù)[15]。1.4基于CP-ABE和TSS的密鑰策略

圖3組身份認證示意圖

在智能電表網(wǎng)絡中，許多用戶和設備以非集中式方式分發(fā)，這導致分布式環(huán)境中的認證、訪問控制和識別方面的問題。其中，身份驗證和身份識別管理非常重要，必須簡單、安全、快速。在分布式環(huán)境中，多個設備構成一個組單元，安全組通信是必不可少的[17]。組認證技術確定用戶或組參與者的設備是否屬于該....

圖4無認證服務器的組認證方案(GAS)結構

Harn提出了一種新的異步(t,m,n)組認證(GAS1)分支方案。在GAS1中，一旦使用秘密進行身份驗證，它就不再是秘密，所有秘密都是一次性的，不能重復使用。具有多重身份驗證的異步(t,m,n)組身份驗證(GAS2)是一種不受此問題影響的組身份驗證技術。但使用GAS2可以收集公....

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