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基于区块链的智能电表身份认证方案

田福粮 田秀霞 陈希

田福粮, 田秀霞, 陈希. 基于区块链的智能电表身份认证方案[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2018, (5): 135-143, 171. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.05.011
引用本文: 田福粮, 田秀霞, 陈希. 基于区块链的智能电表身份认证方案[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2018, (5): 135-143, 171. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.05.011
TIAN Fu-liang, TIAN Xiu-xia, CHEN Xi. Blockchain-based smart meter authentication scheme[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2018, (5): 135-143, 171. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.05.011
Citation: TIAN Fu-liang, TIAN Xiu-xia, CHEN Xi. Blockchain-based smart meter authentication scheme[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2018, (5): 135-143, 171. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.05.011

基于区块链的智能电表身份认证方案

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2018.05.011
基金项目: 

国家自然科学基金 61772327

国家自然科学基金 61532021

上海市科委资助项目 15110500700

详细信息
    作者简介:

    田福粮, 男, 硕士研究生, 研究方向为隐私保护.E-mail:tianflxs@163.com

    通讯作者:

    田秀霞, 女, 博士, 教授, 研究方向为数据库安全、隐私保护与机器学习.E-mail:xxtian@shiep.edu.cn

  • 中图分类号: TM933.4

Blockchain-based smart meter authentication scheme

  • 摘要: 能源互联网是未来发展的趋势,能够实现电力资源在用户和能源系统中的双向流通.智能电表作为连接用户和能源系统的关键点,具有用户身份信息和大量有效的电力交易数据,而这些信息会造成用户隐私泄露.为保护用户隐私,提出了基于区块链的智能电表身份认证方案,利用Merkle树原理对智能电表身份信息进行处理并存储在区块链中,实现智能电表身份有效认证的同时,使智能电表身份信息具有不可篡改性,并破坏了用户身份和电力数据之间的可关联性,能够有效抵御内部和外部攻击者获取用户隐私.通过利用区块链的自身特性,保证了交易数据的完整性和有效性.
  • 图  1  系统结构

    Fig.  1  System model

    图  2  Merkle树

    Fig.  2  Merkle-tree

    图  3  智能电表身份注册

    Fig.  3  The registration of SM

    图  4  智能电表身份认证

    Fig.  4  Authentication of SM

    表  1  安全性对比

    Tab.  1  Security comparison

    方案 恶意用户 电力公司 中间人 第三方 重放攻击
    Lee等[7] no no yes no yes
    Li等[11] yes no yes yes yes
    Liu等[12] yes no yes yes yes
    Saxena等[14] yes no no yes no
    本方案 yes yes yes yes yes
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2018-07-04
  • 刊出日期:  2018-09-25

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