申请/专利权人：云南电网有限责任公司楚雄供电局

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117749447A

主分类号：H04L9/40

分类号：H04L9/40;H04L67/12

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及智能电表身份认证技术领域，具体地说，涉及一种抗合谋攻击的智能电表身份认证方法。构建由系统权威可信中心TA、数据处理中心OC、区域管理器RC及智能电表SM组成的智能电表认证系统，基于该智能电表认证系统实现抗合谋攻击的智能电表身份认证方法的过程，具体分为系统初始化阶段、注册阶段、智能电表认证阶段、电表计算与收费阶段、智能电表撤销阶段五个阶段。本发明设计中智能电表在进行身份认证时，需要额外提供哈希值，从而可以抵抗内部用户的合谋猜测攻击；在电表计算与收费阶段增加了用户确认步骤，使得数据处理中心可以验证账本的真伪，从而可以抵抗不诚实区域管理器伪造账本攻击；可以高效地实现对单一用户的认证撤销。

主权项：1.一种抗合谋攻击的智能电表身份认证方法，其特征在于：构建智能电表认证系统，包括系统权威可信中心TA、数据处理中心OC、区域管理器RC及智能电表SM；基于该智能电表认证系统实现抗合谋攻击的智能电表身份认证方法的过程，具体包括如下步骤：S1、系统初始化：S1.1、系统权威可信中心TA为区域管理器RC分发公私钥对pkRC，skRC，为数据处理中心OC发公私钥对pkOC，skOC；S1.2、系统权威可信中心TA随机选择一组两两互素的整数n1，n2，...，nn，一个秘密值S，以及一组随机数a1，a2，...，an；S1.3、系统权威可信中心TA计算其中pii＝1，...，n表示智能电表对应用户信息的可信度，E为加密算法，pkRC为区域管理器RC的公钥，H为哈希函数，ni∈{n1，n2，...，nn}，ai∈{a1，a2，...，an}；S1.4、系统权威可信中心TA构造同余方程组并利用中国剩余定理计算方程组唯一的解X；S2、注册：当数据处理中心OC、区域管理器RC和智能电表SM分别向系统权威可信中心TA注册时，则有：一、系统权威可信中心TA向数据处理中心OC加载其公私钥对pkOC，skOC，并将ni，ai，IDi记录在其自身数据库中，其中IDi为第i个智能电表SMi的真实身份；二、系统权威可信中心TA向区域管理器RC加载其公私钥对pkRC，skRC及X，ni；三、系统权威可信中心TA向第i个智能电表SMi加载X，ni，ai；S3、智能电表认证：S3.1、第i个智能电表SMi计算密文并将其发送给区域管理器RC，其中E为加密算法，pkRC为区域管理器RC的公钥，X，ni，Hni，ai，Ts为待加密的明文，Ts为时间戳；S3.2、区域管理器RC收到密文Ci后，解密计算得其中D为解密算法，skRC为区域管理器RC的私钥；S3.3、区域管理器RC首先检查时间戳Ts是否有效，若无效则返回δ＝0，代表智能电表SM向区域管理器RC认证失效；若Ts有效，则计算pi＝Xmodni，并计算其中分别为S、ni的估计值；进而比较与系统预置S是否一致，与ni是否一致；若都一致，则返回δ＝1，代表智能电表SM向区域管理器RC认证成功，否则返回δ＝0；S4、电表计算与收费：S4.1、第i个智能电表SMi对一段时间一般为一个月内的电量汇总后得到Pow，然后计算h＝Hai，Pow，Ts′及密文发送给区域管理器RC，其中h表示哈希值；S4.2、区域管理器RC解密C1′得到然后计算密文和用区域管理器RC的私钥skRC对C2′进行签名得到的签名并将C2′，c3′，h发送给数据处理中心0c；S4.3、数据处理中心OC首先验证签名C3′的有效性，若签名有效，则解密C2′得到S4.4、数据处理中心OC再验证时间戳Ts′的有效性，若有效，则查找本地数据库中X，ni相对应的ai，计算Hai，Pow，Ts′与h是否一致，若一致，则表明该账本有效；S4.5、数据处理中心OC通过X，ni，ai确认第i个智能电表SMi的真实身份IDi，从而完成对IDi用电量Pow的计费；S5、智能电表撤销：当智能电表SM由于ai泄露或不再使用时，系统权威可信中心TA可将通过向区域管理器RC和数据处理中心OC广播ai注销该用户。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 云南电网有限责任公司楚雄供电局 一种抗合谋攻击的智能电表身份认证方法

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