一种面向增值服务的轻量级基于激励的隐私保护智能计量协议

智能电网和高级计量基础设施（AMI）的出现彻底改变了能源管理。与传统电网不同，智能电网受益于通过AMI进行的双向通信，这超越了早期的自动抄表（AMR）。AMI支持多种需求侧和供应侧应用，如精确计费、停电检测、实时电网控制、负荷预测和增值服务。智能电表通过按预定义间隔向公用事业提供商（UP）发送消费值发挥着关键作用。然而，此类报告可能引发隐私担忧，因为攻击者可以推断出生活方式模式、政治倾向、家庭中电气设备的类型，甚至将数据出售给保险公司等第三方（TP）。在本文中，我们提出了一种用于基于激励的增值服务的轻量级、隐私保护智能计量协议。该方案采用本地差分隐私、哈希链、盲数字签名、假名、时间聚合和匿名覆盖网络，以可调节的粒度向UP报告粗粒度值。这在保护消费者隐私的同时保留了数据效用。该方案防止身份泄露，同时实现自动令牌兑换。从性能角度看，我们的结果表明，使用1024位RSA密钥、7天周期和每天四次报告，我们的协议运行时间约为0.51秒，消耗约4.5 MB内存。从隐私角度看，该协议能够抵抗半可信和不可信的攻击者。