基于雾计算的智能电表用户虚拟环隐私保护方案

作     者：夏卓群 张一超 谷科 周楷鑫 李雄 XIA Zhuoqun;ZHANG Yichao;GU Ke;ZHOU Kaixin;LI Xiong

作者机构：长沙理工大学计算机与通信工程学院长沙410014 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      面：819-827页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52177067 U1966207 61532013)。 

主　　题：隐私保护 雾计算 智能电表 虚拟环 

摘      要：作为智能电网的基础组件,智能电表(SMS)可以定期向电力公司报告用户的详细用电量数据。但是智能电表也带来了一些安全问题,比如用户隐私泄露。该文提出了一种基于虚拟环的隐私保护方案,可以提供用电数据和用户身份的隐私,使攻击者无法知道匹配电力数据与用户身份的关系。在所提方案中,智能电表可以利用其虚拟环成员身份对其真实身份进行匿名化,并利用非对称加密和Paillier同态系统对其获得的用电量数据生成密文数据;然后智能电表将密文数据发送给其连接的雾节点,雾节点定期采集其管理的智能电表的密文数据。同时,雾节点对这些智能电表的虚拟环身份进行验证,然后将收集到的密文数据聚合并发送给控制中心;最后控制中心对聚合后的密文进行解密,得到用电量数据。实验结果表明所提方案在计算和通信成本上具有一定的优势。