[发明专利]电力信息物理系统中可信数据的存储和访问方法及系统

说明书

本发明提供一种电力信息物理系统中可信数据的存储和访问方法及系统，存储的访问时多授权中心合作生成密钥，认证简单，抗攻击能力高，通信开销小；所述存储方法系统，基于区块链和对称加密算法对数据存储进行优化；数据在存储时就进行加密，并编辑数据访问控制策略，密文存储在数据库，本身不上链；区块链中仅存储访问控制策略和数据的引用地址；所述访问方法及系统，通过电力信息物理系统中各CPS节点灵活自定义用户访问控制策略，用户属性密钥的生成由多个授权中心共同生成，实现分布式属性密钥生成，既能解决单一授权中心面临的攻击风险太高的问题，亦能减轻多授权中心面临的通信开销过高，负担过重的问题。

技术领域

本发明涉及数据的访问控制技术领域，具体为电力信息物理系统中可信数据的存储和访问方法及系统。

背景技术

信息物理融合系统(Cyber-Physical System，CPS)是一个将感知传输、计算处理、决策控制等信息与控制技术深度融合到物理实体系统中，通过计算过程对物理过程进行感知和控制，实现信息空间与物理世界无缝结合的工程系统。CPS广泛应用于能源、电力、交通、物流等重要行业，称为支撑引领能源电力变革的核心技术体系。智能电网和能源互联网都是典型的信息物理融合系统，而随着它们的发展，信息环节对物理系统的影响问题将更加突出。信息环节的可信性、可靠性等问题可能导致物理系统的运行风险，影响现代电力系统的正常运行。因此，电力信息物理融合系统中，面向不同设备(或用户)角色的CPS节点数据的可信存储和访问需求，亟需一个可靠的认证授权和可信的数据存储、访问控制方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电力信息物理系统中可信数据的存储和访问方法及系统，存储压力小，安全性高，访问时认证简单，抗攻击能力高，通信开销小。

本发明是通过以下技术方案来实现：

电力信息物理系统中节点可信数据的存储方法，包括，

接收主授权中心初始化产生的主密钥和公共参数；

根据数据允许访问者的属性，制定数据的访问控制策略树；

对数据明文计算生成哈希值；

随机生成对称加密密钥，对数据明文进行对称加密后得到数据密文和密文索引地址；

根据访问控制策略树、主密钥和公共参数，对密文索引地址和对称加密密钥进行属性加密，得到属性加密密文；

将属性加密密文、访问控制策略树和数据明文的哈希值存储至区块链；同时，生成该数据与链上数据的映射关系并存储；完成电力信息物理系统中数据的可信存储。

优选的，所述接收主授权中心初始化产生的主密钥和公共参数，具体包括如下：

1)根据安全参数λ生成不低于阈值的大素数p，选择2个位阶为p的乘法循环群G和G_T，群G的生成元为g，得到双线性映射e:G×G→G_T，选取哈希函数H(·)，用于将用户的属性序号映射到群G；

2)第i个授权中心CA_i选择一个T-1阶多项式f_i(x)＝c_i0+c_i1x+…+c_i(T-1)x^T-1，得到CA_i计算秘密值f_i(j)，其中j＝1,…,T-1，并将其发送给j个授权中心CA_j，j≠i；

3)定义参与密钥生成的T个授权中心联合生成的随机秘密值为其中，S代表参与密钥生成的T个授权中心集合，由此得到系统主密钥mk＝g^s；