[发明专利]一种基于区块链的智能电网的安全认证方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于区块链的智能电网的安全认证方法及系统，涉及信息安全技术领域。包括：TTPC创建身份区块链以及认证区块链；SM基于身份区块链生成SM身份信息，并根据SM身份信息以及认证区块链生成SM认证信息；GCC基于身份区块链生成GCC身份信息，并根据GCC身份信息以及认证区块链生成GCC认证信息；SM以及GCC通过SM认证信息以及GCC认证信息进行通信。本发明的认证过程中，通信双方利用变色龙哈希函数的碰撞特性和区块链的抗篡改能力，通过混沌映射算法计算的值进行匿名身份认证，有效的避免了不合法的第三方和抵抗已知的安全攻击。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是指一种基于区块链的智能电网的安全认证方法及系统。

背景技术

随着物联网技术的出现，智能设备与传感器之间的互联已成为当今社会的普遍现象。这些设备具有通信和计算能力，能够与其他设备或实体处理和交换数据。因此，物联网应用得到了迅速的应用，智能电网就是这样一种物联网应用，旨在提高传统电网的可持续性、灵活性、安全性和可靠性。但是由于物联网设备资源受限的特性，智能电网系统面临许多安全和性能挑战。例如，身份，是不可行的。过度依赖一个受信任的权威机构是面临的另一个问题。集中式架构导致了单点故障、集中式数据存储等诸多问题，限制了智能电网的发展。另外智能电网中的通信成本以及安全漏洞等也是当前面临的问题。

发明内容

本发明针对智能电网中智能电表面临许多安全和性能挑战，诸如可伸缩性、过度依赖单个可信授权、高存储和通信成本以及安全漏洞等问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于区块链的智能电网的安全认证方法，该方法由基于区块链的智能电网的安全认证系统实现，该系统包括可信第三方中心TTPC、智能电表SM以及电网控制中心GCC，该方法包括：

S1、TTPC创建身份区块链以及认证区块链。

S2、SM基于身份区块链生成SM身份信息，并根据SM身份信息以及认证区块链生成SM认证信息。

S3、GCC基于身份区块链生成GCC身份信息，并根据GCC身份信息以及认证区块链生成GCC认证信息。

S4、SM以及GCC通过SM认证信息以及GCC认证信息进行通信。

可选地，S2中的SM基于身份区块链生成SM身份信息，并根据SM身份信息以及认证区块链生成SM认证信息包括：

S21、SM中的任一智能电表生成第一消息，并将第一消息发送给TTPC。

S22、TTPC接收第一消息，并根据第一消息判断是否已注册；若未注册，则TTPC生成第二消息并发送给；若已注册，则拒绝对进行注册。

S23、接收第二消息，并对第二消息进行验证；若验证成功，则生成认证信息并存入TTPC的数据库；若验证失败，则拒绝对生成认证信息。

可选地，S21中的智能电表生成第一消息包括：

S211、选择真实身份信息以及随机数，为素数阶为的素数群。

S212、根据真实身份信息以及随机数计算混沌映射值、混沌映射值以及变色龙哈希值，进而生成第一消息。

可选地，S22中的TTPC生成第二消息并发送给包括：

S221、TTPC选择随机数，并计算混沌映射值、临时身份信息以及哈希值。

S222、TTPC在认证区块链上建立事务，通过的OP_RETURN功能在认证区块链上存入消息；其中，是变色龙哈希值，是混沌映射值，是变色龙哈希值的有效时间。