面向互动用电需求的信息安全新机制与可用性评估方法

互动用电方式下的信息安全问题，表现出高概率、大规模和实时性的显著特点。其中，高概率是威胁发生的可能性，大规模是管理对象的数量，实时性是互动的性能要求。落实到互动用电的具体对象，信息安全需求体现在系统、设备和数据等三个层面。本项目重点关注因上述特点而引起的难点问题，研究面向互动用电需求的信息安全新机制和可用性评估方法。在系统层面上，从高级量测体系的可用性需求出发，研究融体系结构、功能特性和运行机理为一体的可用性评估方法；在设备层面上，根据智能电表的完整性与保密性需求，研究大规模智能电表的实时密钥管理机制；在数据层面上，以计量数据的特征和控制指令的触发因素作为判据，研究互动用电的异常行为检测机制。其中，可用性评估是体系保障，密钥管理机制是基础设施，异常行为检测机制是特殊手段。研究成果既能满足我国智能电网建设的信息安全需求，又能为国际标准的制定提供探讨与补充。

本项目重点关注面向互动用电需求的信息安全新机制和可用性评估方法。在研究过程中，把握信息安全在系统、设备和数据三个层面的需求，基本按照研究计划执行，并在一定程度上进行了探索。在研究大规模实时智能设备的分组密钥管理机制时，采用分层分区的研究思路，通过密钥图来构建密钥管理的层次化结构。该方面现已取得了很好的研究成果，以论文的形式发表在国际顶级期刊IEEE transactions on industrial electronics。高级量测系统的可用性评估方法的理论性不是很强，更偏向于工程应用问题，研究中提出了针对AMI系统的可靠性评估指标及模型。在研究互动用电的异常行为检测问题时，发现该课题探索性较强，一些研究成果不仅适用于异常检测问题，还可以应用于智能电网环境下的用户侧负荷预测，在研究过程中分用户异常用电检测及短期负荷预测两个方面进行了研究。总体上，一部分研究成果已经得到了国内外同行的认可，另一部分则仍处于探索与验证阶段。