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云雾环境下可验证的隐私保护数据聚合方案OA

A verifiable privacy-preserving data aggregation scheme in cloud-fog environments

中文摘要英文摘要

随着智能电网的高速发展,云雾计算已成为支持各类智能电网应用的新计算模式.然而,第三方公司提供的雾节点,存在泄露电网用户隐私信息的风险,并且无法保障数据聚合结果的有效性.对此,提出了一种云雾环境下可验证的隐私保护数据聚合方案.首先,在基于云雾计算的网络结构下,引入高效的对称同态加密算法,提出了新的数据聚合方案.其次,针对第三方雾节点不可信的问题,改进了具有线性同态性质的代理重签名技术,设计了一种高效的签名验证算法,既可验证传输数据的完整性,又可检测数据聚合结果的有效性.安全分析证明该方案能够满足智能电网的安全要求,性能实验表明,和其他同类方案相比,该方案的计算开销和通信开销更优.

With the rapid development of smart grids,cloud-fog computing has emerged as a new computing paradigm supporting various smart grid applications.However,fog nodes provided by third-party companies pose risks of leaking grid users'private information and cannot guarantee the validity of data aggregation results.To address these issues,this paper proposes a verifiable privacy-preserving da-ta aggregation scheme for cloud-fog environments.Firstly,under a cloud-fog computing-based network structure,an efficient symmetric homomorphic encryption algorithm is introduced,and a new data ag-gregation scheme is proposed.Furthermore,to address the untrustworthiness of third-party fog nodes,the linearly homomorphic proxy re-signature technique is improved,and an efficient signature verifica-tion algorithm is designed that verifies both the integrity of transmitted data and the validity of data aggregation results.Security analysis proves that the scheme meets the security requirements of smart grids.Performance experiments demonstrate that,compared with other similar schemes,it achieves lower computational and communication overhead.

王姝妤;陈建伟;袁曼丽;肖培鑫

福建师范大学计算机与网络空间安全学院,福建福州 350117||福建省网络安全与密码技术重点实验室,福建 福州 350117福建师范大学计算机与网络空间安全学院,福建福州 350117||福建省网络安全与密码技术重点实验室,福建 福州 350117福建师范大学计算机与网络空间安全学院,福建福州 350117||福建省网络安全与密码技术重点实验室,福建 福州 350117福建师范大学计算机与网络空间安全学院,福建福州 350117||福建省网络安全与密码技术重点实验室,福建 福州 350117

信息技术与安全科学

智能电网云雾计算数据聚合可验证隐私保护

smart gridcloud-fog computingdata aggregationverifiableprivacy protection

《计算机工程与科学》 2026 (9)

1603-1614,12

国家自然科学基金海峡联合基金重点项目(U1905211)中央引导地方科技发展资金(2021L3032)福建省自然科学基金(2023J01296)福建省中青年教师教育科研项目(JAT220049)

10.3969/j.issn.1007-130X.2026.09.008

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