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专利号: 2019102545458
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征是:基于群盲签名和同态标签技术实现用户隐私数据的保护,智能电网中包括控制中心节点、智能变电站节点和普通用户节点,所述的控制中心节点和智能变电站节点之间可以直接通信,控制中心节点直接存储了所有普通用户节点和智能变电站节点的身份信息,而普通用户节点则通过智能变电站节点把信息发送给控制中心;所述的控制中心节点为群管理员节点,所述的智能变电站节点为群成员节点,所述的普通用户节点为外部成员节点,群管理员节点、群成员节点和外部成员节点之间的信息传输步骤如下:步骤1,系统初始化阶段:

步骤1.1,群管理员节点会产生系统参数和公布参数,包括循环群和子群,安全的哈希函数,两个不同的大质数的乘积,群公钥;

步骤1.2,在注册阶段,分为新的群成员加入群和新的外部成员加入群,所述的新的群成员加入会生成和公布证书和公钥,所述的新的外部成员加入会生成ID信息;

步骤2,匿名的认证和数据报告:

步骤2.1,每个外部成员通过匿名认证协议来使群成员承认其为合法节点,若判断该外部成员不是合法节点,群成员将不会接受该外部成员的信息;

步骤2.2,认证通过后,群成员能够收到通过认证后的外部成员加密数据,而通过认证后的外部成员首先对其每一维的数据产生标签,并将加密之后的数据和标签一同发给群成员;

步骤3,群成员对接收到的数据进行盲签名:

步骤3.1,群成员作为签名者,会随机选择一个大整数来对加密的数据进行签名,产生签名后会把盲签名发送给外部成员;

步骤3.2,外部成员会把收到的盲签名去除盲化因子,最后把签名通过群成员发送给群管理员;

步骤4,群管理员会验证接收到的数据和签名:

步骤4.1,群管理员在接受到外部成员的加密数据之后,首先会解密该数据,然后通过解密的数据的哈希值来判断签名的正确性;

步骤4.2,如果判断出签名是正确的,群管理员会通过标签的同态计算来判断数据的完整性;如果全部验证成功,能够实现在保持外部成员匿名的情况下保证数据的安全;

步骤4.3,如果签名验证不正确,群管理员可以通过自己拥有的群私钥来计算出群成员所独有的证书来追踪成员的身份;

步骤4.4,当判断出签名是正确的,但数据的完整性验证失败时,群管理员有权力来撤销外部用户的匿名性,通过使用一个个验证的方式来计算每一个用户的的独特的值是否匹配。

2.根据权利要求1所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的步骤4.2中,当判断出外部成员签名是正确的且数据具有完整性时,可以进行步骤5,所述的步骤5的具体流程为:通过分析外部成员电量的使用,如果外部成员电量使用低于某一设定阀值,外部成员通过匿名网络,采用零知识证明来证明自己的用电量低于公司设定的阀值,证明成功后,该外部成员发送自己的加密货币的公钥作为自己的假名和账户名,电力公司通过该账户发送一定数量的加密货币奖励给外部成员。

3.根据权利要求1所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的外部成员节点把该节点的消费数据划分为不同的数据块,每个数据块设置有多个维度,通过同态操作为每个数据块产生不同的数据标签,群管理员节点拥有群私钥用于对加密的数据和数据标签进行解密操作,用于验证数据的完整性。

4.根据权利要求3所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的步骤2.1中判断外部成员是否为合法节点的具体步骤为:外部成员节点将会随机选择一个大整数ti并计算出 并把它发送给群成员节点;所述的群成员节点将会计算cb=h(T||timestack),并把cb发送给所述的外部成员节点,所述的外部成员节点会计算Si=ti-chzi并把Si发送给所述的群成员节点,所述的群成员节点会通过验证cb=h(gyiIicb||timestack)这个等式是否成立来判断所述的外部成员节点是否是一个合法的用户。

5.根据权利要求4所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的步骤3.1中群成员作为签名者时的签名过程具体为:随机选择一个大整数k并计算k* * * -1的乘法逆,之后便会计算数据签名σ=(r,s ,C1,C2),其中,s=k (H(m)′-ryi)mod n,r=βkmod n,C1=gyi, 签名者将签名σ*发送给外部用户。

6.根据权利要求5所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的步骤4.1中群管理员判定签名是否正确的具体方法为:群管理员节点验证等式βH(m)=C1*rs是否成立来判断签名者的签名的正确性,若是签名验证失败,群管理员则会通过计算xi=C/C1x来获取到签名者的身份信息。

7.根据权利要求6所述的一种智能电网环境下实现有限制的匿名性方法,其特征在于:所述的步骤4.1中群管理员判定数据的完整性的具体方法为:群管理员节点验证等式是否成立来判断数据是否具有完整性,若是不成立,群管理员节点将会使用存储的外部成员的信息来,通过计算不同的g,判断外部成员的身份。