適用于智能電網(wǎng)的組合密碼體制研究.pdf

1、智能電網(wǎng)作為新一代的電力系統(tǒng)，它不再是一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而是利用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、傳感和測(cè)量技術(shù)以及現(xiàn)代信息通訊技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠、高效、安全、環(huán)境友好等目標(biāo)的智能電力系統(tǒng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的一個(gè)顯著特色是實(shí)現(xiàn)了智能電表和電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間的雙向通信。這一特色使得智能電網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控用戶的用電信息，從而更好地維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。同時(shí)信息的頻繁交互使智能電網(wǎng)更容易遭受監(jiān)測(cè)、篡改、偽造等攻擊。為了保護(hù)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定，智能電網(wǎng)通信

2、消息的機(jī)密性和認(rèn)證性成為近幾年研究的熱點(diǎn)。因此，如何解決智能電網(wǎng)中的安全問(wèn)題是本文的主要工作。
　　為了解決上述問(wèn)題，在本篇論文中，我們首次將組合密碼應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，從而設(shè)計(jì)出了一個(gè)高效的的密碼通信協(xié)議來(lái)解決這些安全問(wèn)題。本文的主要工作包括：
　　(1)本文以雙線性對(duì)為工具，首先提出了一個(gè)基于身份的在線/離線加密方案。在隨機(jī)預(yù)言模型下，該方案能夠在適應(yīng)性選擇密文攻擊下滿足密文不可區(qū)分性。同時(shí)該方案采用在線/離線的方式可以將

3、消息在加密過(guò)程中大部分耗時(shí)的復(fù)雜運(yùn)算提前在可信任的服務(wù)器上完成，而智能電網(wǎng)只需要完成少量簡(jiǎn)單的操作即可。此外，我們將該方案和現(xiàn)有的其他五個(gè)加密方案做對(duì)比，從計(jì)算成本和通信成本兩方面進(jìn)行了性能分析。最后我們利用MIRACL庫(kù)對(duì)該方案進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
　　(2)利用上述基于身份的在線/離線加密方案和一個(gè)高效的基于身份的在線/離線簽名方案，我們構(gòu)造了一個(gè)組合公鑰密碼方案。同時(shí)我們還給出了此組合公鑰密碼方案在隨機(jī)預(yù)言模型下的安全性證明。此外，