[发明专利]泛在电力物联网环境下的用电信息安全传输步骤与方法

说明书

本发明公开了泛在电力物联网环境下的用电信息安全传输步骤与方法，解决了当前泛在电力物联网主要面临插入攻击与监听攻击的问题。本发明包括一种泛在电力物联网环境下的双向无中心鉴权的安全接入认证方法，一种泛在电力物联网环境下的智能电表拆分并签名后数据进行转发路线规划的方法和一种泛在电力物联网环境下的拆分数据签名传输方法，本发明使用群签名技术保证信息的真实性与完整性，数据拆分转发扰乱通信过程中的数据特征、来源等，以此保证攻击者无法推断真实的个体用电信息，结合数据拆分转发与群签名技术保证用电数据无损隐匿传输，以及使用轻量级伪随机表，降低智能电表间通信负载。

技术领域

本发明涉及用电信息安全传输领域，具体涉及泛在电力物联网环境下的用电信息安全传输步骤与方法。

背景技术

泛在电力物联网是一种以智慧化、多元化、生态化为特征的现代化信息通信智慧服务系统，贯穿电力系统发、输、变、配、用等各环节，遍布全社会各个角落。与现有电力通信网络不同，泛在电力物联网具备能源系统全周期内各环节设备、客户的全状态感知与全业务穿透的能力。随着电网规模的不断扩大，发电装机容量的持续增加以及分布式新能源的大量涌现，电网的连接主体日益增多，泛在电力物联网逐渐成为能源革命的中心环节，能源输送和转换利用的枢纽。基于这一能源变革趋势对泛在电力物联网灵活的调节能力、智能化与数字化安全的发展提出了更高的要求。其中迫切需要完善的是信息安全问题的解决方案，泛在电力物联网的信息安全与互联网、物联网的信息安全相比，主要面临智能电表、集电器与主站的信息安全问题。在泛在电力物联网环境下，无线通信链路易被攻击者窃听，攻击者可利用非入侵式负载监控等技术结合不同电器在用电时间维度上的关联，在不破译载荷内容的前提下对截获的用电信息进行数据分析，以此窃获客户真实身份及其生活习惯和行为模式等隐私。用电信息中包含大量的客户敏感信息，军队、政府等要害部门的用电信息若被截获将可能对国家安全造成巨大影响。因此，有必要研究一种泛在电力物联网环境下的用电信息安全传输的方案，为客户身份隐私保护和用电数据安全提供方案与技术支撑。

泛在电力物联网因具有网络访问或接入开放性、通信终端移动性、传输信道不稳定等特殊性，给客户的隐私安全造成了严重威胁，其中以下两类攻击手段的威胁程度最大。一是易遭受监听攻击，攻击者截取空中信号进行通信流量分析,获取客户通信内容，窃取客户隐私信息；二是易遭受插入攻击，攻击者可通过监听截获的客户相关信息,假冒合法客户,通过无线信道接入电力信息系统,获取访问控制权。为了防止监听攻击，除采用隐蔽性好的信号调制方式外，也常采取加密措施,以保证即使空中信号被截取后,没有强大的分析工具仍不能获取有用信息，例如：客户身份信息、系统设备ID信息等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：当前泛在电力物联网主要面临插入攻击与监听攻击的问题，而目前数据安全传输方案大多通过加密方式保护信息，但加密方式无法避免攻击者对数据包统计、分类从而得出个体信息问题的发生。本发明提供了解决上述问题的泛在电力物联网环境下的用电信息安全传输步骤与方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种泛在电力物联网环境下的双向无中心鉴权的安全接入认证方法，应用在泛在电力物联网领域，包括双向安全接入认证模块，所述双向安全接入认证模块包括第一实体和第二实体，所述第一实体发送接入请求至第二实体处后，由第二实体生成认证请求发送至第一实体处；然后由第一实体发送第二实体认证响应；最后，第二实体向第二实体返回接入认证结果。

进一步地，所述第一实体和第二实体有两种配合的代指具体事物状态，所述两种配合的代指具体事物状态如下：

第一种配合的代指具体事物状态为所述第一实体为智能电表，第二实体为集电器；

第二种配合的代指具体事物状态为所述第一实体为集电器，第二实体为用电信息采集主站。

进一步地，所述双向安全接入认证模块具体步骤如下：