一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法及装置，该方法采用基于双勾函数数字签名法的加密算法来确保电力培训仿真的考核安全性。加密和解密时，发送方利用接收方的公钥对要发送的明文进行加密，接受方利用自己的私钥进行解密，同时发送报文时，发送方利用自己的私钥进行签名。由于双勾函数在曲线形态上分为不连续两条曲线，且这两条曲线是对称性，使本发明专利技术方法相较于ECC只有一条连续的曲线多了一层数据加密手段，安全性更高。安全性更高。安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统仿真
，尤其是涉及一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法及装置。

技术介绍

[0002]电力培训仿真对学员的考核可分为现场和网上考核两种方式，对于现场考核的安全性可由现场监考老师来保证，而对于网上考核的安全都采用摄像头来监督。当前，随着云技术在电力系统的广泛应用，基于云技术来进行电力培训仿真也会得到普及，这样就更凸显了网上考核方式的其实用性。
[0003]在此背景下，以往基于摄像头来监督来保证网上考核安全的不足就显现出来了，比如当学员进行对其意义重大的网上考核时，可采用抓包软件获得优秀学员提交的考试答案报文，通过替换报文中的学员信息后再提交到服务端，就可完成抄袭功能，这就需要对每个学员所提交的考核信息进行加密。
[0004]RSA系统是公钥系统中最具有典型意义的方法，然而，密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低，从而使其应用范围越来越受到制约。为了克服RSA的不足，公钥系统椭圆曲线加密算法(ECC)被提出来了，它是基于在有限域上求椭圆曲线的离散对数的困难性而提出的一种算法。椭圆曲线加密算法ECC算法具有安全性更高、运算量小、存储空间占用小和带宽要求低的优点。
[0005]ECC算法的数学原理是椭圆曲线和离散对数，使得ECC算法要比RSA算法复杂很多，这种复杂的计算虽带来了性能提升的好处，但是也同时潜藏了一些问题。首先是一套ECC 算法标准所对应的这条曲线，可能暗藏数学机关并可以通过后门来破解。另外一个问题就是基于ECC的专利太多，而且这些专利很多都被一个公司所持有，这个公司就是黑莓，这就使得开发一套新的ECC方案有可能被认为触犯了某个专利。故虽然ECC目前发展良好，但是也面临着各种挑战。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法及装置，基于椭圆曲线加密算法的思想，以双勾函数(Double Hook function)的特性为基础，通过基于双勾函数数字签名法的加密算法(DHC)来确保电力培训仿真的考核安全性。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，包括：
[0009]采用从密码中心获得的学员公钥对学员电力培训仿真考核的考试答案，采用基于双勾函数的数据加密算法进行加密，并利用学员私钥进行数字签名；
[0010]采用学员公钥对接收到的数字签名进行验证；
[0011]采用学员私钥对验证通过的加密消息进行解密，得到学员考试答案。
[0012]进一步的，所述密码中心存储有公钥和私钥对，学员选择自己的公约和私钥并告
之密码中心；
[0013]所述学员的公钥和私钥基于双勾函数生成，
[0014]公钥表示为：(β，X0，kG)；
[0015]私钥表示为：k；
[0016]其中，β为双勾函数曲线渐近线与X轴的夹角，X0为双勾函数曲线转折点的X轴值， G为双勾函数曲线的基点，kG为双勾函数曲线上的一点，
[0017]kG需满足：从双勾函数曲线的基点G开始做k次操作，得到的与双勾函数曲线的交点；
[0018]k次操作是指，
[0019]在双勾函数曲线的基点G处做双勾函数曲线渐近线的法线，为第一次操作，得到与双勾函数曲线的交点；
[0020]在交点处做X轴的平行线，为第二次操作，得到与双勾函数曲线的第二个交点；
[0021]在第二个交点处做双勾函数曲线渐近线的法线，为第三次操作，得到与双勾函数曲线的第三个交点；
[0022]在第三个交点处做X轴的平行线，为第四次操作，得到与双勾函数曲线的第四个交点；
[0023]以此类推。
[0024]进一步的，所述双勾函数需满足：
[0025]双勾函数曲线渐近线与X轴的夹角β取值在30至60范围内，β用弧度表示；
[0026]双勾函数曲线的基点的X轴值需大于X0。
[0027]进一步的，采用基于双勾函数的数据加密算法对考试答案进行加密，包括：
[0028]每次从考试答案中取设定字节的整数i，从双勾函数曲线的点kG处做i次运算，得到的 4字节浮点数值作为密文；
[0029]i次运算是指，
[0030]从双勾函数曲线的点kG处开始，i为奇数时在该点处做双勾函数曲线渐近线的法线，取交点的y值；
[0031]i为偶数时在交点处做X轴的平行线，取交点的x值的负数；
[0032]以此类推。
[0033]进一步的，所述设定字节为4字节，2字节或1字节。
[0034]进一步的，对验证通过的加密消息进行解密，包括：
[0035]从双勾函数曲线的基点G处循环做运算，直至运算得到的值与密文所对应的浮点数差满足设定的精度为止；
[0036]将循环次数n减去私钥k所得的整数所对应的二进制就是对应的明文；
[0037]所述循环做运算指，
[0038]从双勾函数曲线的基点G处开始，奇数次运算时在该点处做双勾函数曲线渐近线的法线，取交点的y值；
[0039]偶数次运算时在交点处做X轴的平行线，取交点的x值的负数；
[0040]以此循环运算；
[0041]所述设定的精度为，浮点数差小于0.00001。
[0042]进一步的，利用学员私钥进行数字签名，包括：
[0043]选择随机数r，计算点rG；
[0044]根据随机数r，加密后的考试答案M的哈希值h，私钥k，计算s＝(h+kx)/r；
[0045]将加密后的考试答案M和签名{rG,s}发给接收方；
[0046]其中，x表示双勾函数曲线的基点G的X轴值。
[0047]进一步的，对接收到的数字签名进行验证，包括：
[0048]根据加密后的考试答案M采用与发送方相同的哈希算法计算哈希值h；
[0049]采用学员公钥计算：hG/s+xK/s，其中，K＝kG；
[0050]将计算结果与rG比较，如相等即验签成功。
[0051]本专利技术另一方面还提供一种电力培训仿真考核数据的安全传输装置，包括：
[0052]加密模块，用于采用从密码中心获得的学员公钥对学员电力培训仿真考核的考试答案，采用基于双勾函数的数据加密算法进行加密，并利用学员私钥进行数字签名；
[0053]验签模块，用于采用学员公钥对接收到的数字签名进行验证；
[0054]以及，
[0055]解密模块，用于采用学员私钥对验证通过的加密消息进行解密，得到学员考试答案。
[0056]进一步的，所述学员公钥和私钥基于双勾函数生成，
[0057]公钥表示为：(β，X0，kG)；
[0058]私钥表示为：k；
[0059]其中，β为双勾函数曲线渐近线与X轴的夹角，X0为双勾函数曲线转折点的X轴值， G为双勾函数曲线的基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，包括：采用从密码中心获得的学员公钥对学员电力培训仿真考核的考试答案，采用基于双勾函数的数据加密算法进行加密，并利用学员私钥进行数字签名；采用学员公钥对接收到的数字签名进行验证；采用学员私钥对验证通过的加密消息进行解密，得到学员考试答案。2.根据权利要求1所述的一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，所述密码中心存储有公钥和私钥对，学员选择自己的公约和私钥并告之密码中心；所述学员的公钥和私钥基于双勾函数生成，公钥表示为：（β，X0，kG)；私钥表示为：k；其中，β为双勾函数曲线渐近线与X轴的夹角，X0为双勾函数曲线转折点的X轴值，G为双勾函数曲线的基点，kG为双勾函数曲线上的一点，kG需满足：从双勾函数曲线的基点G开始做k次操作，得到的与双勾函数曲线的交点；k次操作是指，在双勾函数曲线的基点G处做双勾函数曲线渐近线的法线，为第一次操作，得到与双勾函数曲线的交点；在交点处做X轴的平行线，为第二次操作，得到与双勾函数曲线的第二个交点；在第二个交点处做双勾函数曲线渐近线的法线，为第三次操作，得到与双勾函数曲线的第三个交点；在第三个交点处做X轴的平行线，为第四次操作，得到与双勾函数曲线的第四个交点；以此类推。3.根据权利要求2所述的一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，所述双勾函数需满足：双勾函数曲线渐近线与X轴的夹角β取值在30至60范围内，β用弧度表示；双勾函数曲线的基点的X轴值需大于X0。4.根据权利要求2所述的一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，采用基于双勾函数的数据加密算法对考试答案进行加密，包括：每次从考试答案中取设定字节的整数i，从双勾函数曲线的点kG处做i次运算，得到的4字节浮点数值作为密文；i次运算是指，从双勾函数曲线的点kG处开始，i为奇数时在该点处做双勾函数曲线渐近线的法线，取交点的y值；i为偶数时在交点处做X轴的平行线，取交点的x值的负数；以此类推。5.根据权利要求4所述的一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，所述设定字节为4字节，2字节或1字节。6.根据权利要求4所述的一种电力培训仿真考核数据的安全传输方法，其特征在于，对验证通过的加密消息进行解密，包括：从双勾函数曲线的基点G处循环做运算，直至运算得到的值与密文所对应的浮点...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，王文婷，张强，徐征，李宏伟，宋新新，潘志远，徐正清，马群，王国平，王炎军，吕建超，王应宇，李玉凯，吴海宏，杨选怀，王全，何鹏，陈立国，张振华，王建峰，黄继杰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院国家电网有限公司技术学院分公司北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：