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DERauth:一种基于电池的分布式能源资源认证方案

密码学与安全 2020-07-15 v1

摘要

过去几十年间,电力系统经历了剧烈变革,以应对能源需求增长、减少碳排放并提升电能质量与能源效率。向智能电网概念的转型涉及分布式能源资源(DERs,如屋顶太阳能板与储能系统)的利用,在推动电网去中心化的同时增强了对发电的管控。为将 DERs 无缝集成至电力系统,嵌入式设备被用于支撑 DERs 的通信与控制功能。由此,此类组件的漏洞可能被引入工业环境。不安全的控制网络与协议进一步加剧了该问题。为缩减攻击面,我们提出一种面向 DERs 的认证方案 DERauth,其利用 DER 电池储能系统(BESS)的固有熵作为信任根。DER 认证通过依赖对应 DER 的 BESS 荷电状态(SoC)与电压测量的挑战-应答机制实现。动态更新过程确保 BESS 状态保持最新。我们在使用锂离子(li-ion)电池作为 BESS 的原型开发中评估了概念验证。针对神经网络所实施建模攻击评估了我们设计的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.06625,
  title  = {DERauth: A Battery-based Authentication Scheme for Distributed Energy Resources},
  author = {Ioannis Zografopoulos and Charalambos Konstantinou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06625},
  year   = {2020}
}