智能電表是計(jì)量自動(dòng)化中作為電力公司與用戶之間計(jì)費(fèi)的一種重要計(jì)量設(shè)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(luò)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(rèn)證對(duì)智能電表的身份進(jìn)行認(rèn)證,減少了一對(duì)一認(rèn)證的通信次數(shù)。然后,抄表過程中進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)采用(t,n)-閾值秘密共享技術(shù),并且在密鑰生成過程中采用屬性基加密技術(shù),以隱藏訪問結(jié)構(gòu),避免智能電表信息泄露。最后,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)存在多種安全威脅,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊類型進(jìn)行挖掘,以快速識(shí)別惡意攻擊者。將提出的方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證其有效性,仿真結(jié)果表明,相比其他技術(shù),提出的方法顯著降低了系統(tǒng)存儲(chǔ)負(fù)擔(dān),提高了通信效率,且識(shí)別惡意參與者耗時(shí)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(jì)量環(huán)境中的3種通信路徑

智能計(jì)量是一種遠(yuǎn)程記錄家庭功耗的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)[4-5]。圖1顯示了每個(gè)對(duì)象的通信路由。智能電表負(fù)責(zé)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(jì)量環(huán)境中，通信路徑A、B和C中數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)更新的[6....

圖2(4,5)-閾值秘密共享的結(jié)構(gòu)

如果5個(gè)設(shè)備中的4個(gè)參與，則可以恢復(fù)秘密S。該方案以有限域內(nèi)的多項(xiàng)式為特征，并通過拉格朗日插值恢復(fù)多項(xiàng)式之間的關(guān)鍵。其他秘密共享技術(shù)具有不同的多項(xiàng)式，或使用各種數(shù)學(xué)原理，如異或(XOR)、中國(guó)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(rèn)證示意圖

在智能電表網(wǎng)絡(luò)中，許多用戶和設(shè)備以非集中式方式分發(fā)，這導(dǎo)致分布式環(huán)境中的認(rèn)證、訪問控制和識(shí)別方面的問題。其中，身份驗(yàn)證和身份識(shí)別管理非常重要，必須簡(jiǎn)單、安全、快速。在分布式環(huán)境中，多個(gè)設(shè)備構(gòu)成一個(gè)組單元，安全組通信是必不可少的[17]。組認(rèn)證技術(shù)確定用戶或組參與者的設(shè)備是否屬于該....

圖4無認(rèn)證服務(wù)器的組認(rèn)證方案(GAS)結(jié)構(gòu)

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

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