一种支持动态电价策略调整的轻量级隐私保护智能电表计费协议

信息与通信技术与传统电网的融合催生了智能电网。高级量测体系通过促进智能电表与公用事业提供商之间的双向通信，在智能电网中发挥着关键作用。这种双向通信允许智能电表按预定义间隔报告细粒度的用电数据，从而实现精确计费、高效的电网监控与管理以及快速的故障检测。然而，详细用电数据的收集可能无意中泄露消费者的日常活动，引发隐私担忧并可能导致隐私侵犯。为解决这些问题并保护个人隐私，我们提出一种轻量级的隐私保护智能电表协议，专门设计用于支持具有动态策略调整的实时电价计费服务。我们的方案采用一种高效的数据扰动技术，以对内部对手（包括中间网关和公用事业提供商）隐藏精确的能源使用数据。随后，我们通过全面的性能和隐私评估验证了协议的有效性和安全性。我们检验了所提方案的计算、内存和通信开销。我们安全且隐私感知的计费系统完成一整年的执行时间约为 3.94540 秒。此外，我们采用 Jensen-Shannon 散度作为隐私度量，证明我们的协议能够通过增加噪声尺度有效保护用户隐私。