智能电网AMI系统中一种新型密钥管理方案

摘要

高级量测体系AMI(Advanced Metering Infrastructure)是一个用来测量、收集、储存、分析和运用智能电网中用户用电信息的完整的网络和系统.AMI作为智能电网的一个基础性功能模块,其用电信息的安全传输问题是关系到智能电网电价信息管理决策正确与否的一个关键问题.针对传统的单密钥机制不能适应一对多、多对多的要求、非对称的密钥机制计算开销过大也无法满足电网高效、实时通信需求的问题,提出一种基于LU对称矩阵的新型密钥管理方案,并将其应用在AMI系统中,解决了传统的单密钥机制和非对称的密钥机制存在的问题.同时利用对称矩阵和上三角矩阵特点,通过构造特殊矩阵并改变通信内容等方式,减少了认证过程中的通信开销,提高了安全性,实现了控制中心(OC)、数据集中器(DC)、智能仪表(SM)三者间的安全快速通信.通过对所提出方案的通信开销、连通性、安全性的分析,该方案的优势得到了证明.