一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，涉及电力安全管理技术领域，包括5G网络模块、物联网及安全设备模块、网络切片管理器模块、区块链技术模块和多方安全计算模块；所述5G网络模块用于提供高速、低延迟、高可靠性和高安全性的通信支持；所述物联网及安全设备模块用于实时监测电力系统的状态，收集和传输大量数据，将数据传输至其他模块进行分析和处理。本发明专利技术系统采用区块链技术进行数据的加密和共享，利用区块链技术提供分布式账本和去中心化的运行方式，增强系统的安全性和可靠性，同时，系统使用分布式多方安全计算技术进行数据隐私保护，确保数据的机密性和完整性。和完整性。和完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统


[0001]本专利技术涉及电力安全管理
，具体涉及一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的迅速发展和5G网络的普及，电力物联网应用越来越广泛，在电力物联网中，各种感应器、测量设备和控制系统可以实时监测电网的状态，为电力生产和能源管理提供重要的支持，然而，这种网络也带来了一些安全威胁，如数据泄露、恶意攻击等，而网络切片技术则是利用虚拟网络切片技术，为不同应用提供定制化的网络服务，从而提高网络的安全性和可靠性，为了解决这些安全问题，结合5G网络切片技术，本专利技术提出了一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统。
[0003]如中国专利公开号：CN112616124A的一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理方法及系统，包括：5G运营商基于配电自动化终端发送的认证请求进行身份与权限认证；根据所述身份与权限认证结果，基于所判断的切片类型的相关参数和安全需求及基于所述配电自动化中需要的特殊安全服务，形成安全配置文件；编排所述安全配置文件到相应的网络切片当中；利用人工神经网络算法对所采集的安全数据进行训练，构建切片安全模型，得到安全控制策略，根据所述安全控制策略对所述安全配置文件进行调整和更新，实现电力物联网的安全管理。本专利技术在对配电自动化切片网络中的安全威胁的识别更加智能，安全部署更加多元化，5G认证更加安全可靠。
[0004]针对现有技术存在以下问题：电力安全管理中，应用户不同需要，会出现整体系统带宽与网络配置不适配的情况，易导致整体系统的数据传输时间与成本增加，以及传统电力安全管理系统的灵活性不足，较难适时的进行资源的分配与负载的调整，从而导致整体系统资源的浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，包括5G网络模块、物联网及安全设备模块、网络切片管理器模块、区块链技术模块和多方安全计算模块；
[0008]所述5G网络模块用于提供高速、低延迟、高可靠性和高安全性的通信支持，5G网络是系统的基础架构，在5G网络中，网络切片技术是实现物联网服务差异化和个性化的关键；
[0009]所述物联网及安全设备模块用于实时监测电力系统的状态，收集和传输大量数据，将数据传输至其他模块进行分析和处理；
[0010]所述网络切片管理器模块用于对5G网络进行管理和控制，为不同的物联网应用程序提供差异化和个性化的网络服务，是系统的关键组成部分；
[0011]所述区块链技术模块，用于实现对数据加密和共享，允许多个参与者共享和更新一个分布式账本，确保数据的安全性和完整性；
[0012]所述多方安全计算模块用于保护数据的隐私和机密性，允许多个参与者在不共享实际数据的情况下完成计算和分析任务。
[0013]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述物联网及安全设备模块包括感应器、控制器、智能电表、防火墙、入侵检测模块和预防装置，保护网络免受恶意攻击和数据泄露的威胁。
[0014]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述网络切片管理器模块包括资源切片单元、切片带宽优化单元、切片延迟控制单元和切片安全优化单元；
[0015]所述资源切片单元用于根据物联网应用的需求，将5G网络切片为多个独立的逻辑网络，每个切片根据其特定的需求进行优化，提供特定的安全措施，将网络划分为不同的网络虚拟化层，每层有其独立的网络配置、控制和管理。
[0016]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述切片带宽优化单元用于管理切片的带宽性能、资源优化分配和安全措施，其计算公式为：
[0017]bi＝(B*qi)/q；
[0018]其中，B为网络的总带宽，qi表示第i个切片和应用程序的特定质量要求，q为所有切片和应用程序的质量要求总和。
[0019]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述切片延迟控制单元用于网络切片的控制和监管，体现为流量延迟控制和负载均衡，其计算公式为：
[0020]di<＝D/n；
[0021]其中，D为网络的总延迟，n表示参与调度的切片和应用程序的总数，di为应用程序的最大延迟时间。
[0022]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述切片安全优化单元用于网络切片的安全管理和防护，采用加密算法进行数据加密和解密，根据切片策略实现访问控制操作。
[0023]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述多方安全计算模块用于实现数据隐私保护，计算公式采用秘密分享的方式，参与者之间的公钥为pk，私钥为sk，将每个参与者的私有数据进行秘密分享，产生n个分享后的秘密值s1,s2,
…
,sn，参与者通过加密算法对分享后的秘密值进行加密，产生加密后的值c1,c2,
…
,cn，并将这些值发送给多方安全计算模块，在多方安全计算模块内部，对这些加密后的值进行计算，并将计算结果发送给参与者。
[0024]由于采用了上述技术方案，本专利技术相对现有技术来说，取得的技术进步是：
[0025]1、本专利技术提供一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，系统采用区块链技术进行数据的加密和共享，利用区块链技术提供分布式账本和去中心化的运行方式，增强系统的安全性和可靠性，同时，系统使用分布式多方安全计算技术进行数据隐私保护，确保数据的机密性和完整性。
[0026]2、本专利技术提供一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，利用5G网络模块、网络切片管理器模块以及多方安全计算模块的配合，使得整个系统具备高速和低延迟的特点，以5G网络技术为基准，根据不同的应用需求，为设备和应用提供精准、个性化的网络资源配置，从而减少数据传输的时间与成本，并且保护数据隐私，确保数据的安全性和完整性。
[0027]3、本专利技术提供一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，利用资源切片单元、切片带宽优化单元、切片延迟控制单元、切片安全优化单元的共同配合，提高网络的安全性，拓展系统的带宽性能，实现系统流量的延迟控制，保证负载的均衡性，使得本系统相比传统系统，更具灵活性与可扩展性，通过针对不同的应用场景和业务需求进行网络切片和配置，快速适应不同的业务需求和应用，根据不同的应用需求和资源要求，进行精确的资源分配和公平的负载均衡，从而提高能源效率，减少网络资源的浪费和能源消耗。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术的系统构成模块图；
[0030]图2为本专利技术的网络切片管理器模块的构成单元图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，其特征在于：包括5G网络模块、物联网及安全设备模块、网络切片管理器模块、区块链技术模块和多方安全计算模块；所述5G网络模块用于提供高速、低延迟、高可靠性和高安全性的通信支持；所述物联网及安全设备模块用于实时监测电力系统的状态，收集和传输大量数据，将数据传输至其他模块进行分析和处理；所述网络切片管理器模块用于对5G网络进行管理和控制，为不同的物联网应用程序提供差异化和个性化的网络服务；所述区块链技术模块，用于实现对数据加密和共享，允许多个参与者共享和更新一个分布式账本；所述多方安全计算模块用于保护数据的隐私和机密性，允许多个参与者在不共享实际数据的情况下完成计算和分析任务。2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，其特征在于：所述物联网及安全设备模块包括感应器、控制器、智能电表、防火墙、入侵检测模块和预防装置，保护网络免受恶意攻击和数据泄露的威胁。3.根据权利要求1所述的一种基于5G网络切片的电力物联网安全管理系统，其特征在于：所述网络切片管理器模块包括资源切片单元、切片带宽优化单元、切片延迟控制单元和切片安全优化单元；所述资源切片单元用于根据物联网应用的需求，将5G网络切片为多个独立的逻辑网络，每个切片根据其特定的需求进行优化，提供特定的安全措施，将网络划分为不同的网络虚拟化层，每层有其独立的网络配置、控制和管理。4.根据权利要求3所述的一种基于5G网络切片的电力物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏扬，曹扬，郭舒扬，张文哲，陆力瑜，张国翊，付志博，王健，
申请(专利权)人：南方电网数字电网集团信息通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：