[发明专利]一种基于同态加密的智能电网用户售电方法

摘要

本发明涉及智能电网售电，尤其涉及一种基于同态加密的智能电网用户售电方法，其过程包括电力公司将购电请求数据发送至社区网关，社区网关先验证购电请求数据无误后下发至各个用户，用户将购电需求数据通过同态加密的方法进行加密后，发送至社区网关，社区网关将各用户的购电需求数据求和后发送至电力公司，电力公司收到社区网关上传的购电需求数据后进行解密恢复数据。本发明利用哈希函数、双线性对、以及同态加密的方式对用户的真实购电需求数据进行了掩盖，并认证数据发送者的身份，使用户以外的社区网关和电力公司均不能获得该用户的具体购电需求数据，有效防止了用户隐私被公开，保护了市场交易的公平性。

主权项

1.一种基于同态加密的智能电网用户售电方法，其特征在于：电力公司将购电请求数据发送至社区网关，社区网关先验证购电请求数据无误后下发至各个用户，用户将购电需求数据通过同态加密的方法进行加密后，发送至社区网关，社区网关将各用户的购电需求数据求和后发送至电力公司，电力公司收到社区网关上传的购电需求数据后进行解密恢复数据；具体包括以下步骤：(1)系统初始化：电力公司应选取一些参数，包括阶为q的循环群G、G_T以及一个双线性对对所有成立；计算产生一个同态加密公钥对(f，g)和对应的私钥λ，其中a，b为中的元素，为阶为q的素数群，P、P₀为循环群G中的元素；四个哈希函数包括H₁：{0，1}^*→G，H₃：G_T×G_T→{0，1}^*，{0，1}^*表示任意比特长的二进制序列组成的集合；根据选取的参数，电力公司、网关以及用户分别得到自己的私钥和公钥；(2)购电请求：电力公司向社区网关发送购电请求数据，包括电力公司的身份IDu、社区网关的身份IDg、价格信息Infop、秘钥ruP0、时间戳TS和签名σu；(3)社区网关验证当社区网关收到购电请求数据后，先根据时间戳TS和签名σu验证数据的真实性和完整性，再发送给社区内的各个用户；(4)用户回复：用户利用同态加密技术掩盖真实购电需求数据得到Bi，并生成数字签名σi和消息鉴别码MAC(Bi)之后向社区网关回复；(5)社区网关聚合：社区网关将收到的所有用户的购电需求数据聚合，得到聚合的签名σ，聚合购电需求数据B，秘钥组{riP0}和消息鉴别码MACf，向电力公司发送；(6)电力公司解密：电力公司收到社区网关发送的聚合购电需求数据后，对数据进行解密恢复售电份额b(x)并验证。