一种基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法，包括存储聚合数据的数据存储库(DR)、从数据存储库下载聚合数据的用户(User)、从多个智能电表聚合消息的网关(Gateway)、智能电表(SM)以及密钥分发中心(KDC)五种实体，为了避免智能电网中数据采集过程中的网络拥塞，使用聚合协议将来自多个智能电表的消息聚合为一条短消息。目前，通过使用同态加密算法很好地解决了隐私问题，其中多个智能电表使用相同的加密密钥加密不同的消息，还提出了一种新的智能电网数据聚合协议，由于智能电网数据聚合协议可以将多条消息聚合为一条消息，因此它非常轻量级，本发明专利技术新设计的智能电网数据聚合协议可以在智能电网环境中实现安全和效率目标。境中实现安全和效率目标。境中实现安全和效率目标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法


[0001]本专利技术涉及一种基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法，属于智能电网数据聚合的


技术介绍

[0002]在智能电网环境中，智能电表、用户和电网运营商的网络元件可以为各种应用相互通信，例如配电系统的状态估计、需求侧管理等等。通常，智能电网应用中的流量数据包括计费数据(如有功能耗数据和无功能耗数据)和运行数据(如功率、电压、电流、停电日志和警报等)。
[0003]为了评估智能电网的工作状态，用户需要统计多个智能电表采集的设备状态。而为了避免智能电网中数据采集过程中的网络拥塞，需要使用聚合协议将来自多个智能电表的消息聚合为一条短消息。此外，对手可能会跟踪数据流并对智能电表发起攻击。因此，为了避免智能电网中的网络拥塞和数据流跟踪，需要一种用于智能电网的数据聚合协议，该协议可以将多条消息聚合为一条短消息。通过该方法减少了通过运营商网络传输的消息数量，避免了网络拥塞。此外，由于来自多个智能电表的消息聚合到一条短信中，对手将无法再跟踪来自智能电表的数据流。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法，其特征在于，应用于智能电网数据聚合系统，所述智能电网数据聚合系统包括存储聚合数据的数据存储库DR、从数据存储库下载聚合数据的用户User、从多个智能电表聚合消息的网关Gateway、智能电表SM以及密钥分发中心KDC；所述方法包括秘钥分发过程和数据聚合过程，其中：在秘钥分发过程中，秘钥分发中心运行拉格朗日插值算法来初始化智能电网数据聚合协议的系统参数，然后运行密钥生成算法生成密钥并分发给智能电表、网关和用户，以保护后续数据流；在数据聚合过程中，每个智能电表将向网关发送一条消息，网关将所有消息聚合为一条短信，并从短信的多个签名中计算出相应的签名，将聚合消息发送到数据存储库进行存储，以供用户下载聚合消息进行状态统计。2.根据权利要求1所述的基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法，其特征在于，在秘钥分发过程中，秘钥分发中心通过密钥生成算法初始化智能电网数据聚合协议的系统参数，包括：密钥分发中心生成一个具有随机生成器G和λ位素数阶p的群G；密钥分发中心随机生成两个私钥sk
a
、sk
b
∈Z
p
，得到L(x)＝sk
a
+sk
b
xmodp，其中L(x)为拉格朗日插值函数，p为素数阶，Z
p
表示小于p的正整数，sk
a
、sk
b
是拉格朗日插值函数的系数，都是小于p的正整数；密钥分发中心计算公钥和，其中g为群G的生成元，pk
a
和pk
b
都是群G上的元素；密钥分发中心得到私钥sk
KDC
＝{sk
a
,sk
b
}和pk
KDC
＝{G,g,p,pk
a
,pk
b
}。3.根据权利要求2所述的基于拉格朗日插值算法的智能电网数据聚合方法，其特征在于，在秘钥分发过程中，秘钥分发中心运行密钥生成算法为网关生成公钥和私钥，包括：密钥分发中心将聚合密钥计算为sk
GW
＝sk
a
+sk
b
h(GW)∈Z
p

【专利技术属性】
技术研发人员：陆震军，朱庆，张卫国，林慧婕，郑红娟，张良，俞航，顾琳琳，陈良亮，余洋，周材，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司南瑞集团有限公司国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：