CN116915480A - 一种电力物联网安全管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力物联网安全管理方法及系统。一种电力物联网安全管理方法，包括：数据接收端接收由数据发送端发出的数据传输请求，所述数据接收端对所述数据传输请求进行验证；验证通过后所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息，所述数据发送端接收所述身份验证信息，并对所述份验证信息进行验证，验证通过后所述数据发送端向所述数据接收端发送电力数据。本发明通过建立数据发送端与数据接收端之间的双向认证机制，在双向认证成功后数据发送端才会将收集到的电力数据发送至数据接收端，为电力数据的安全传输提供保障，优化了对电力数据传输的管理。

Description

一种电力物联网安全管理方法及系统

技术领域

本发明涉及电力物联网安全技术领域，特别地涉及一种电力物联网安全管理方法及系统。

背景技术

随着物联网技术的迅速发展，各种类型的电力技术开始与物联网技术结合，构建得到电力物联网，借助电力物联网可以更好地对电力进行管理，其中，智能电表被广泛应用于收集用户的电力数据。但是，在电力数据的传输过程中，还存在着数据被拦截或者被替换的情况，导致数据处理终端接收到错误的电力数据，影响电力物联网对电力数据的管理。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种电力物联网安全管理方法及系统，保障电力数据传输的安全性，优化对电力数据的管理。

作为本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种电力物联网安全管理方法，包括：

数据接收端接收由数据发送端发出的数据传输请求；

所述数据接收端基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证；

所述数据接收端对所述数据发送端进行身份验证和时间验证通过后，所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证；

所述数据发送端对所述数据接收端进行身份验证和权限验证通过后，所述数据发送端向所述数据接收端发送电力数据。

进一步地，所述数据接收端基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证包括：

所述数据传输请求包括所述数据发送端的身份标识和请求时间；

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述数据发送端的身份标识进行验证，响应于所述数据发送端的身份标识验证通过，所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述请求时间进行验证；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证，包括：

所述身份验证信息包括所述数据接收端的身份标识和权限等级；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并对所述数据接收端的身份标识进行验证，响应于对所述数据接收端的身份标识验证通过，所述数据发送端对所述权限等级进行验证。

进一步地，还包括：

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述数据发送端的身份标识进行验证包括，所述数据接收端将所述数据发送端的身份标识与标识数据库进行匹配，若匹配成功则表示对所述数据发送端的身份标识的验证通过；

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述请求时间进行验证包括，所述数据接收端判断所述请求时间是否属于预设发送时间节点，若是则表示对所述请求时间的验证通过。

进一步地，还包括：

所述对所述数据接收端的身份标识进行验证包括，所述数据发送端查询目标接收设备身份信息，所述目标接收设备身份信息包括所述目标接收设备的唯一标识和唯一权限等级，所述数据发送端验证所述数据接收端的身份标识是否与所述目标接收设备的唯一标识相同，若是则表示对所述数据接收端的身份标识的验证通过；

所述数据发送端对所述权限等级进行验证包括，所述数据发送端验证所述权限等级是否与所述唯一权限等级相同，若是则表示对所述权限等级的验证通过。

进一步地，在所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息前，还包括：

所述数据接收端查询所述数据发送端的身份标识的有效时间范围，并判断所述请求时间，若所述请求时间位于所述有效时间范围，则所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息，否则所述数据接收端不向所述数据发送端发送身份验证信息。

进一步地，对于所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息，还包括：

所述数据接收端生成一个随机数，并用公私密钥对中的公钥对所述随机数进行加密，得到加密信息，所述数据接收端将所述加密信息与所述身份验证信息发送至所述数据发送端。

进一步地，所述数据发送端向所述数据接收端发送电力数据，还包括：

所述数据发送端接收到所述加密信息后，用所述公私密钥对中的私钥对所述加密信息进行解密，得到解密信息，所述数据发送端将所述解密信息和所述电力数据一起发送至所述数据接收端。

进一步地，还包括：

所述数据接收端接收所述解密信息和所述电力数据，并验证所述解密信息是否与所述随机数相同，若是则将所述电力数据作为真实电力数据。

作为本申请的一个方面，本申请实施例还提供了一种电力物联网安全管理系统，所述系统包括数据发送端和数据接收端；

所述数据接收端包括：

第一交互模块，用于与所述数据发送端进行信息交互；

第一验证模块，用于对所述数据接收端发出的数据传输请求进行验证；

加密模块，用于生成随机数并对所述随机数进行加密，生成加密信息；

所述数据发送端包括：

第二交互模块，用于与所述数据接收端进行信息交互；

第二验证模块，用于对所述数据接收端发出的身份验证信息进行验证；

解密模块，用于对所述加密信息进行解密，得到解密信息。

进一步地，对于所述第一验证模块，所述对所述数据接收端发出的数据传输请求进行验证具体为基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证；

对于所述第二验证模块，对所述数据接收端发出的身份验证信息进行验证具体为基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证。

本发明的优点如下：

本发明通过建立数据发送端与数据接收端之间的双向认证机制，在双向认证成功后数据发送端才会将收集到的电力数据发送至数据接收端，为电力数据的安全传输提供保障，优化了对电力数据传输的管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的一种电力物联网安全管理方法的流程示意图。

图2为本发明实施例中提供的一种电力物联网安全管理系统的结果示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请的各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

实施例1

本发明实施例1提供一种电力物联网安全管理方法，应用于数据发送端和数据接收端：

对于数据接收端，在接收到由数据发送端发出的数据传输请求后，数据接收端基于接收到的数据传输请求对数据发送端进行身份验证和时间验证；数据接收端对数据发送端的身份验证和时间验证均通过后，数据接收端向数据发送端发送身份验证信息；

对于数据发送端，在接收到由数据接收端发出的身份验证信息后，数据发送端基于身份验证信息对数据接收端进行身份验证和权限验证；数据发送端对数据接收端的身份验证和权限验证均通过后，数据发送端向数据接收端发送电力数据。

参见图1，图1为本发明实施例1中提供的一种电力物联网安全管理方法的流程示意图，用于对上述内容进行进一步的解释说明，一种电力物联网安全管理方法，具体包括如下步骤：

S1、数据接收端接收由数据发送端发出的数据传输请求；数据传输请求的内容包括数据发送端的身份标识和请求时间；

需要补充的是，数据发送端可以为用户的智能电表或者其它电力物联网中的智能设备，在本实施例中以智能电表为例，数据接收端可以为用于处理电力物联网中的智能设备发出的电力数据的终端服务器，一个数据接收端可以对应一个数据发送端，也可以对应多个数据发送端，数据发送端的身份标识即为智能电表的唯一身份标识，用于表示智能电表的身份，请求时间为数据发送端发出数据传输请求的时间。

S2、数据接收端对数据传输请求中的数据发送端的身份标识进行验证。

S3、响应于数据发送端的身份标识验证通过，数据接收端对数据传输请求中的请求时间进行验证；

需要补充的是，若是数据接收端对数据发送端的身份标识的验证不通过，数据接收端将不再对数据传输请求中的请求时间进行验证，并且数据接收端向管理终端反馈发送端身份异常信息。

S3、响应于对数据发送端的请求时间验证通过，数据接收端向数据发送端发送身份验证信息；

需要补充的是，若是数据接收端对数据发送端的请求时间的验证不通过，数据接收端将不向数据发送端发送身份验证信息，并且数据接收端向管理终端反馈请求时间异常信息；

若数据接收端对数据发送端的请求时间的验证通过，数据接收端将向数据发送端发送身份验证信息，身份验证信息包括数据接收端的身份标识和权限等级，数据接收端的身份标识为标识数据接收端身份的唯一标识，权限等级标识数据接收端可以接收数据的权限。

S4、数据发送端接收身份验证信息，并对数据接收端的身份标识进行验证。

S5、响应于对数据接收端的身份标识验证通过，数据发送端对权限等级进行验证；

需要补充的是，若是数据发送端对数据接收端的身份标识验证不通过，数据发送端将不再对数据接收端的身份标识进行验证，并且数据发送端向管理终端反馈接收端身份异常信息。

S6、响应于对权限等级验证通过，数据发送端向数据接收端发送电力数据；

需要补充的是，若是数据接收端对数据接收端的权限等级的验证不通过，数据发送端将不再向数据接收端发送电力数据，并且数据发送端向管理终端反馈接收端权限异常信息。

若是数据接收端对数据接收端的权限等级的验证通过，数据发送端则将收集到的电力数据发送到数据接收端。

本发明提供的实施例1提供一种电力物联网安全管理方法，通过建立数据发送端与数据接收端之间的双向认证机制，在双向认证成功后数据发送端才会将收集到的电力数据发送至数据接收端，为电力数据的安全传输提供保障，优化了对电力数据传输的管理。

下述对本发明提供的实施例1提供一种电力物联网安全管理方法进行进一步地描述。

在一种可选的实施方案中，对于步骤S2，数据接收端对数据传输请求中的数据发送端的身份标识进行验证包括：

数据接收端将数据发送端的身份标识与标识数据库进行匹配，若匹配成功则表示对数据发送端的身份标识的验证通过；

需要补充的是，标识数据库记录了数据接收端所对应的一个或多个数据发送端的身份标识信息，当数据接收端接收到数据发送端发出的数据传输请求后，可通过标识数据库对数据传输请求中的数据发送端的身份标识进行验证。

数据接收端对数据传输请求中的请求时间进行验证包括：

数据接收端判断请求时间是否属于预设发送时间节点，若是则表示对请求时间的验证通过；

需要补充的是，数据发送端可以周期性地向数据接收端发送收集到的电力数据，数据接收端根据数据发送端的周期性发送规律确定多个发送时间节点，若数据发送端发送数据传输请求的时间不再任意一个时间节点，表示对请求时间的验证不通过。

在一种可选的实施方案中，对于步骤S4，对数据接收端的身份标识进行验证包括：

数据发送端查询目标接收设备身份信息，目标接收设备身份信息包括目标接收设备的唯一标识和唯一权限等级，数据发送端验证数据接收端的身份标识是否与目标接收设备的唯一标识相同，若是则表示对数据接收端的身份标识的验证通过；

需要补充的是，数据发送端存储有与其对应的目标接收设备的身份信息，具体为表示目标接收设备的身份的唯一标识和该设备对应的唯一权限等级。

数据发送端对权限等级进行验证包括：数据发送端验证权限等级是否与唯一权限等级相同，若是则表示对权限等级的验证通过。

在一种可选的实施方案中，对于步骤S3，在数据接收端向数据发送端发送身份验证信息前，还包括：

数据接收端查询数据发送端的身份标识的有效时间范围，并判断请求时间，若请求时间位于有效时间范围，则数据接收端向数据发送端发送身份验证信息，否则数据接收端不向数据发送端发送身份验证信息；

需要补充的是，标识数据库中还记录了每个数据发送端的身份标识对对应的有效时间范围，有效时间范围可以为设备的使用期限，当设备使用过久后可能会出现收集到的数据存在误差等情况，可能需要更换新的设备，因此需要对请求时间进行验证。

在一种可选的实施方案中，对于步骤S3，还包括：

数据接收端生成一个随机数，并用公私密钥对中的公钥对随机数进行加密，得到加密信息，数据接收端将加密信息与身份验证信息发送至数据发送端。

需要补充的是，公私密钥对中的公钥可以对应一个私钥，也可以对应多个私钥，每个私钥之间可以不同，也可以相同，数据接收端将与公私密钥对中的公钥配对的私钥下发至与其对应的一个或多个数据发送端，随机数可以通过随机数生成器生成。

对于步骤S6，还包括：

数据发送端接收到加密信息后，用公私密钥对中的私钥对加密信息进行解密，得到解密信息，数据发送端将解密信息和电力数据一起发送至数据接收端；

数据接收端接收解密信息和电力数据，并验证解密信息是否与随机数相同，若是则将电力数据作为真实电力数据。

需要补充的是，数据发送端利用私钥对加密信息进行解密后得到解密信息，将解密信息和电力数据一起发送至数据接收端，数据接收端在接收到解密信息和电力数据后，先对解密信息进行验证，判断是否为自己生成的随机数，若是则表示电力数据未被替换，将电力数据作为真实电力数据，进一步地为电力数据的安全传输提供保障。

实施例2

参见图2，在实施例1的基础上，本发明实施例2还提供一种电力物联网安全管理系统，包括数据发送端和数据接收端：

其中，数据接收端包括：

第一交互模块，用于与数据发送端进行信息交互；具体地，包括接收数据发送端发出的数据传输请求、解密信息和电力数据，数据传输请求包括数据发送端的身份标识和请求时间；

第一验证模块，用于对数据接收端发出的数据传输请求和解密信息进行验证；

加密模块，用于生成随机数并对随机数进行加密，生成加密信息；

其中，数据发送端包括：

第二交互模块，用于与数据接收端进行信息交互；具体地，包括接收数据接收端发出的身份验证信息和加密信息，身份验证信息包括数据接收端的身份标识和权限等级；

第二验证模块，用于对数据接收端发出的身份验证信息进行验证；

解密模块，用于对加密信息进行解密，得到解密信息。

在一种可选的实施方案中，对于加密模块和解密模块，还包括：

当数据接收端生成一个随机数后，加密模块基于公私密钥对中的公钥对随机数进行加密，得到加密信息，数据接收端将加密信息与身份验证信息发送至数据发送端；

当数据发送端接收到加密信息后，用公私密钥对中的私钥对加密信息进行解密，得到解密信息，数据发送端将解密信息和电力数据一起发送至数据接收端。

在一种可选的实施方案中，对于第一验证模块，对数据接收端发出的数据传输请求进行验证包括：

数据接收端对数据传输请求中的数据发送端的身份标识进行验证，响应于对数据发送端的身份标识验证通过，数据接收端对数据传输请求中的请求时间进行验证。

在一种可选的实施方案中，对于第二验证模块，对数据接收端发出的身份验证信息进行验证包括：

数据发送端对身份验证信息中的数据接收端的身份标识进行验证，响应于对数据接收端的身份标识验证通过，数据发送端对身份验证信息中的权限等级进行验证。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，包括：

数据接收端接收由数据发送端发出的数据传输请求；

所述数据接收端基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证；

所述数据接收端对所述数据发送端进行身份验证和时间验证通过后，所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证；

所述数据发送端对所述数据接收端进行身份验证和权限验证通过后，所述数据发送端向所述数据接收端发送电力数据。

2.如权利要求1所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，所述数据接收端基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证包括：

所述数据传输请求包括所述数据发送端的身份标识和请求时间；

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述数据发送端的身份标识进行验证，响应于所述数据发送端的身份标识验证通过，所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述请求时间进行验证；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证，包括：

所述身份验证信息包括所述数据接收端的身份标识和权限等级；

所述数据发送端接收所述身份验证信息，并对所述数据接收端的身份标识进行验证，响应于对所述数据接收端的身份标识验证通过，所述数据发送端对所述权限等级进行验证。

3.如权利要求2所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，还包括：

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述数据发送端的身份标识进行验证包括，所述数据接收端将所述数据发送端的身份标识与标识数据库进行匹配，若匹配成功则表示对所述数据发送端的身份标识的验证通过；

所述数据接收端对所述数据传输请求中的所述请求时间进行验证包括，所述数据接收端判断所述请求时间是否属于预设发送时间节点，若是则表示对所述请求时间的验证通过。

4.如权利要求3所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，还包括：

所述对所述数据接收端的身份标识进行验证包括，所述数据发送端查询目标接收设备身份信息，所述目标接收设备身份信息包括所述目标接收设备的唯一标识和唯一权限等级，所述数据发送端验证所述数据接收端的身份标识是否与所述目标接收设备的唯一标识相同，若是则表示对所述数据接收端的身份标识的验证通过；

所述数据发送端对所述权限等级进行验证包括，所述数据发送端验证所述权限等级是否与所述唯一权限等级相同，若是则表示对所述权限等级的验证通过。

5.如权利要求4所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，在所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息前，还包括：

所述数据接收端查询所述数据发送端的身份标识的有效时间范围，并判断所述请求时间，若所述请求时间位于所述有效时间范围，则所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息，否则所述数据接收端不向所述数据发送端发送身份验证信息。

6.如权利要求5所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，对于所述数据接收端向所述数据发送端发送身份验证信息，还包括：

所述数据接收端生成一个随机数，并用公私密钥对中的公钥对所述随机数进行加密，得到加密信息，所述数据接收端将所述加密信息与所述身份验证信息发送至所述数据发送端。

7.如权利要求6所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，所述数据发送端向所述数据接收端发送电力数据，还包括：

所述数据发送端接收到所述加密信息后，用所述公私密钥对中的私钥对所述加密信息进行解密，得到解密信息，所述数据发送端将所述解密信息和所述电力数据一起发送至所述数据接收端。

8.如权利要求7所述的一种电力物联网安全管理方法，其特征在于，还包括：

所述数据接收端接收所述解密信息和所述电力数据，并验证所述解密信息是否与所述随机数相同，若是则将所述电力数据作为真实电力数据。

9.一种电力物联网安全管理系统，其特征在于，所述系统包括数据发送端和数据接收端；

所述数据接收端包括：

第一交互模块，用于与所述数据发送端进行信息交互；

第一验证模块，用于对所述数据接收端发出的数据传输请求进行验证；

加密模块，用于生成随机数并对所述随机数进行加密，生成加密信息；

所述数据发送端包括：

第二交互模块，用于与所述数据接收端进行信息交互；

第二验证模块，用于对所述数据接收端发出的身份验证信息进行验证；

解密模块，用于对所述加密信息进行解密，得到解密信息。

10.如权利要求9所述的一种电力物联网安全管理系统，其特征在于，对于所述第一验证模块，所述对所述数据接收端发出的数据传输请求进行验证具体为基于所述数据传输请求对所述数据发送端进行身份验证和时间验证；

对于所述第二验证模块，对所述数据接收端发出的身份验证信息进行验证具体为基于所述身份验证信息对所述数据接收端进行身份验证和权限验证。