适用于智能电网保护隐私的多维多子集数据聚合方案
Privacy-preserving multi-dimensional and multi-subset data aggregation scheme for smart grids
贵州师范大学 a. 大数据与计算机科学学院; b. 贵州省高等学校信息安全技术特色重点实验室; c. 数学科学学院, 贵阳 550025
摘要
针对智能电网中用户数据采集过程存在的隐私泄露风险，开展了多维多子集数据聚合机制的研究。在分析现有方案普遍不支持多维聚合且计算成本较高的基础上，提出一种基于加法同态ElGamal加密的隐私保护多维多子集聚合方案(PPMS-DA)，结合签名验证与用户分组机制，在无可信第三方参与下实现数据聚合。安全性分析显示，该方案在随机预言模型下具备密文不可区分性与签名不可伪造性，能够有效抵御控制中心与网关的合谋攻击。在不同用户数量和数据维度的实验配置中，性能评估结果表明，相较于五种主流方案中计算效率最高者，该方法在未引入配对运算的前提下，网关侧与控制中心侧的计算开销分别降低了18.84%与24.55%。研究结果表明，该方案具有良好的实用性，适用于资源受限的大规模智能电网环境。
关键词
基金项目
国家自然科学基金资助项目(61962011)
贵阳市科技计划项目(筑科合同[2021]43-8)
贵州省高层次创新人才项目(黔科合平台人才GCC[2022]018-1)
贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教技[2023]010)
贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK[2024]重点058)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0189
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第1期
发布历史
[2025-09-15] 优先出版
引用本文
肖稀丹, 邓伦治, 李泽家. 适用于智能电网保护隐私的多维多子集数据聚合方案 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (1). (2025-09-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0189. (Xiao Xidan, Deng Lunzhi, Li Zejia. Privacy-preserving multi-dimensional and multi-subset data aggregation scheme for smart grids [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (1). (2025-09-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.05.0189. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年，是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术，及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
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