发明授权-2019101017657-一种保证M2M通信完整及故障容错的聚合方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN109640299B
(45)授权公告日2021.09.21
(21)申请号201910101765.7CN104639311A,2015.05.20
(22)申请日2019.01.31CN104579781A,2015.04.29
CN104168108A,2014.11.26
(65)同一申请的已公布的文献号CN106850584A,2017.06.13
申请公布号CN109640299ACN107493570A,2017.12.19
(43)申请公布日2019.04.16US2012072729A1,2012.03.22
(73)专利权人浙江工商大学WO2013142981A1,2013.10.03
地址310018浙江省杭州市下沙高教园区CN101667916A,2010.03.10
学正街18号HaiyongBao.ANewDifferentially
PrivateDataAggregationWithFault
(72)发明人鲍海勇王勋陆荣幸ToleranceforSmartGridCommunications.
(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通《IEEEInternetofThingsJournal》.2015,
合伙)33213赵玉雪.移动互联网中认证机制的研究.《知
代理人吴秉中网》.2012,
(51)Int.Cl.HaiyongBao.DDPFT:Securedata
H04W4/70(2018.01)aggregationschemewithdifferential
H04W12/03(2021.01)privacyandfaulttolerance.《2015IEEE
H04W12/06(2021.01)InternationalConferenceon
H04W24/04(2009.01)Communications》.2015,
(56)对比文件审查员张芃
CN104580061A,2015.04.29权利要求书5页说明书11页附图1页
(54)发明名称
一种保证M2M通信完整及故障容错的聚合方
法及系统
(57)摘要
本发明公开了一种保证M2M通信完整及故障
容错的聚合方法及系统，该方法由可信权威负责
管理和分配系统中所有其他实体的秘密信息；由
控制中心负责集成、处理和分析来自于M2M感知
端N个节点的周期性时间序列数据；由网关负责
对数据进行聚合及转发；由感知节点负责实时数
据采集，并通过网关转发给控制中心；具体步骤
如下：(1)系统初始化阶段；(2)数据聚合请求阶
段；(3)数据聚合请求中继阶段；(4)用户数据汇
报阶段；(5)安全数据聚合阶段；(6)聚合数据恢
复阶段。本发明在大幅提升M2M通信系统信息交
换效率及可靠性的同时，有效保护了M2M通信系
CN109640299B
统的用户隐私。
CN109640299B权利要求书1/5页

1.一种保证M2M通信完整及故障容错的聚合方法，其特征在于该方法由具有高可信度
及超强计算能力的可信权威负责管理和分配系统中所有其他实体的秘密信息；由控制中心
负责集成、处理和分析来自于M2M感知端N个节点的周期性时间序列数据，并提供综合、可靠
的智能服务；由连接控制中心和感知网络的网关负责对各用户提交的数据进行聚合以及在

各用户和控制中心间转发通信数据；由M2M感知网络中的n个感知节点N＝{N1,N2,…,Nn}(或

用户U＝{U1,U2,…,Un})，负责实时采集数据，并通过网关转发给控制中心；具体步骤如下：
(1)系统初始化阶段
1)可信权威根据输入的安全参数ρ，运行ζ(ρ)，输出系统参数(G,g,p)，其中p为安全素
数，G是阶为p的循环群，且群G上的离散对数问题是困难的；随机选择群G的生成元g∈G；

2)执行以下操作，分配所有用户U＝{U1,U2,…,Un}、网关和控制中心的秘密信息：

a)随机选择n个(其中i＝1,2,…,n)，计算分别将si和Si作为Ui(其身

份信息为IDi)的私钥和公钥；

b)计算满足sc·(s1+…+sn)＝1modp，以及分别将sc和Sc作为控制

中心(其身份信息为IDc)的私钥和公钥；

c)随机选择计算分别将sg和Sg作为网关(其身份信息为IDg)的私
钥和公钥；
**
3)随机选择2个哈希函数：H1:{0,1}→G和H2:{0,1}→G；

4)公开系统参数：(G,p,g,Sc,Sg,IDg,IDc,H1,H2)以及<IDi,Si>(其中i＝1,2,…,n)；

5)选择AES对称加密算法，其中AES_ENCk和AES_DECk分别为基于对称密钥k的加密算法
和解密算法；
(2)数据聚合请求阶段
可信权