專利名稱：一種智能電網中基于假名的數據發送方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及信息安全技術領域，特別涉及一種智能電網中基于假名的數據發送方法和系統。
背景技術：
隨著社會的發展，電網的現代化建設是許多國家都致力于推動的，因為它能在提高能源利用效率、漸漸過渡到新能源的使用、減少溫室氣體的排放、建立可持續的經濟發展等方面起到很大的作用。電網系統是一種大規模的結構復雜的系統。為了維護電網系統的安全和穩定性，網絡通信和信息技術被廣泛應用于電網系統。這種新型的混合網絡就是智能電網。智能電網是具有自愈性、用戶友好、高可靠性、可抵御網絡攻擊和優化電力調度的分布式網絡。智能電網融合新奇的控制、信息和管理技術，實現從發電到終端用戶之間一系列的智能交互，合乎科學并且有系統地優化發電、輸電和配電等部分。先進數字技術的應用期望可以大幅度地提高電網的可靠性、安全性、各部分協同工作能力以及電網的效率，同時減少對環境的影響以及提高經濟增長。

然而，在智能電網中，用戶和能源供應商之間要進行頻繁的信息通信，存在智能電表收集到的用戶消費數據在傳輸過程中被攔截篡改、用戶的行為和習慣等隱私被泄露等問題。由于當今社會政府和個人都越來越關注隱私問題，所以在發展智能電網的同時研究隱私保護方案是很重要的。智能電網的隱私包含通過對智能電表數據的分析來獲得的隱私信息。在傳統的電網中，能源供應商每一個月獲得一次用戶的消費信息，然而在智能電網中，能源供應商每隔15分鐘或者更加頻繁地收集用戶的消費信息。如果不對數據收集實行一些保護措施，用戶的個人隱私很可能會被泄露。所以在智能電網中，用戶不希望能源供應商頻繁地知道他們的詳細消費信息，因為這會讓能源供應商知道用戶的隱私。在另一方面，如果用戶的消費信息在傳輸過程中被敵手攔截，則敵手可能做一些對用戶有害的事情，比如，如果竊賊通過截獲用戶消費信息發現用戶家里沒人則竊賊就很可能入室行竊；如果用戶消費信息被篡改，則會造成更大的危害。

發明內容
本發明的目的在于提供一種智能電網中基于假名的數據發送方法和系統，以解決現有技術中的智能電網中，用戶和能源供應商之間因為進行頻繁的信息通信，可能使得用戶的行為和習慣等隱私被泄露以及用戶數據可能被篡改的問題。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種智能電網中基于假名的數據發送方法，包括:若干個智能電表收集用戶數據；對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列；對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰；隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列,其中，key是同組組密鑰，time是時間；同組的每個智能電表根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ；同組的每個智能電表用所述假名ID發送用戶數據至一數據聚合器；所述數據聚合器聚合所述用戶數據后發送至能源供應商。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送方法中，在對所述若干個智能電表進行分組，以形 成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列的步驟中，同組的每個智能電表的時間是同步的。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送方法中，在對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰的步驟中，當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送方法中，在隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列，其中，key是同組組密鑰，time是時間的步驟中，當重新分配同組組密鑰后，原始ID序列根據一函數f(key, time)生成假名ID序列。同時，本發明還提供一種智能電網中基于假名的數據發送系統，包括:若干個智能電表，用于收集用戶數據；分組模塊，用于對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列；分配密鑰模塊，用于對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰；重置模塊，用于隨著時間和/或同組組密鑰的變化，將原始ID序列根據一函數f(key, time)生成假名ID序列，其中，key是同組組密鑰,time是時間；更新模塊，用于同組的每個智能電表根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ；數據聚合器，用于接收同組的每個智能電表用假名ID發送的用戶數據；能源供應商，用于接收所述數據聚合器聚合后的用戶數據。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送系統中，在分組模塊中，同組的每個智能電表的時間是同步的。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送系統中，分配密鑰模塊還用于，當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰。可選的，在所述的智能電網中基于假名的數據發送系統中，在重置模塊中，當重新分配同組組密鑰后，原始ID序列根據一函數f (key，time)生成假名ID序列。本發明提供的一種智能電網中基于假名的數據發送方法和系統，其有益效果在于:智能電表通過用假名ID發送用戶數據至數據聚合器，所述數據聚合器聚合用戶數據后發送至能源供應商，能源供應商只得到了用戶數據的總和。由于能源供應商不知道智能電表的原始ID，因此能源供應商不能將用戶數據和用戶信息相聯系，從而用戶的隱私得以受到保護。


圖1是本發明實施例的智能電網中基于假名的數據發送系統的結構示意圖；圖2是本發明實施例的智能電網中基于假名的數據發送方法的流程示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的一種智能電網中基于假名的數據發送方法和系統作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。請參考圖1，其是本發明實施例的智能電網中基于假名的數據發送系統的結構示意圖。如圖1所示，一種智能電網中基于假名的數據發送系統，包括:若干個智能電表11，用于收集用戶數據；分組模塊12，用于對所述若干個智能電表11進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表11分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列；其中，同組的每個智能電表11的時間是同步的。分配密鑰模塊13，用于對同組的每個智能電表11分配一個同組組密鑰；具體的，當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰。重置模塊14 ，用于隨著時間和/或同組組密鑰的變化，將原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列,其中，key是同組組密鑰，time是時間；具體的，當重新分配該組的同組組密鑰后,原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列。更新模塊15，用于同組的每個智能電表11根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ；數據聚合器16，用于接收同組的每個智能電表11用假名ID發送的用戶數據；能源供應商17，用于接收所述數據聚合器16聚合后的所述用戶數據。請參考圖2，其是本發明實施例的智能電網中基于假名的數據發送方法的流程示意圖。如圖2所示，一種智能電網中基于假名的數據發送方法，包括:SlOO:若干個智能電表收集用戶數據；S200:對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列；具體的，同組的每個智能電表的時間是同步的。每隔一定的時間，該組的每個智能電表會進行一次同步操作，以確保時間同步，從而保證每個智能電表在該時間在同一個ID序列中。S300:對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰；具體的當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰，以確保用戶的隱私信息不被改組外的其他人所知。S400:隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列,其中，key是同組組密鑰，time是時間；
具體的，函數f (key，time)有兩個變量，即同組組密鑰和時間。隨著時間的變化，例如時間間隔為I小時，函數f (key, time)也隨時間的變化而變化，即函數f (key，time)開始生成不同的假名ID序列；由于同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，會重新分配該組的同組組密鑰，當重新分配該組的同組組密鑰后，函數f (key，time)也隨同組組密鑰的變化而變化，即函數f (key,time)開始生成不同的假名ID序列。S500:同組的每個智能電表根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ；S600:同組的每個智能電表用所述假名ID發送用戶數據至一數據聚合器；S700:所述數據聚合器聚合所述用戶數據后發送至能源供應商。此時，能源供應商只知道用戶數據的總和而不知道每個用戶數據，同時，假名ID序列和原始ID序列的聯系是動態變化的，因此很難被能源供應商或敵手所獲知，有效地保護了用戶的隱私。實施例1
假設同組的智能電表的個數為3，即ID號為1，2，3;則ID序列為
權利要求
1.一種智能電網中基于假名的數據發送方法，其特征在于，包括: 若干個智能電表收集用戶數據； 對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列； 對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰； 隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列,其中，key是同組組密鑰，time是時間； 同組的每個智能電表根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ； 同組的每個智能電表用所述假名ID發送用戶數據至一數據聚合器； 所述數據聚合器聚合所述用戶數據后發送至能源供應商。
2.根據權利要求1所述的智能電網中基于假名的數據發送方法，其特征在于，在對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列的步驟中，同組的每個智能電表的時間是同步的。
3.根據權利要求1所述的智能電網中基于假名的數據發送方法，其特征在于，在對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰的步驟中，當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰。
4.根據權利要求3所述的智能電網中基于假名的數據發送方法，其特征在于，在隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列，其中，key是同組組密鑰，time是時間的步驟中，當重新分配同組組密鑰后，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列。
5.一種智能電網中基于假名的數據發送系統，其特征在于，包括: 若干個智能電表，用于收集用戶數據； 分組模塊，用于對所述若干個智能電表進行分組，以形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，所述原始ID形成一個原始ID序列； 分配密鑰模塊，用于對同組的每個智能電表分配一個同組組密鑰； 重置模塊，用于隨著時間和/或同組組密鑰的變化，將原始ID序列根據一函數f(key，time)生成假名ID序列,其中，key是同組組密鑰，time是時間； 更新模塊，用于同組的每個智能電表根據所述假名ID序列更新自己的原始ID為假名ID ； 數據聚合器，用于接收同組的每個智能電表用假名ID發送的用戶數據；能源供應商，用于接收所述數據聚合器聚合后的用戶數據。
6.根據權利要求5所述的智能電網中基于假名的數據發送系統，其特征在于，在分組模塊中，同組的每個智能電表的時間是同步的。
7.根據權利要求5所述的智能電網中基于假名的數據發送系統，其特征在于，分配密鑰模塊還用于，當所述同組組密鑰過期或懷疑被泄露時，重新分配該組的同組組密鑰。
8.根據權利要求7所述的智能電網中基于假名的數據發送系統，其特征在于，在重置模塊中，當重新分配同組組密鑰后，原始ID序列根據一函數f (key, time)生成假名ID序列。
全文摘要
本發明提供了智能電網中基于假名的數據發送方法若干個智能電表收集用戶數據；對若干個智能電表進行分組形成若干個智能電表組；對每組的每個智能電表分別設定一個原始ID，原始ID形成原始ID序列；對同組每個智能電表分配一個組密鑰；隨著時間和/或同組組密鑰的變化，原始ID序列根據函數f(key，time)生成假名ID序列；同組每個智能電表的原始ID更新為假名ID；同組每個智能電表用假名ID發送用戶數據至數據聚合器；數據聚合器聚合用戶數據后發送至能源供應商。由于能源供應商不知道智能電表的原始ID，因此能源供應商不能將用戶數據和用戶信息相聯系，能源供應商只能得到用戶數據的總和，從而用戶的隱私得以受到保護。
文檔編號H02J13/00GK103237008SQ20131009571
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者劉洪 , 譚沖, 卜智勇, 劉廣宇, 陳實, 王海峰 申請人:中國科學院上海微系統與信息技術研究所, 中科院-南京寬帶無線移動通信研發中心