احراز هویت و اعتبارسنجی تلفیقی در شبکه کنتورهای هوشمند

با وجود گسترش شبکه هوشمند (smart grid)، امنیت اطلاعات در این شبکه با چالش‌های زیادی روبرو بوده و نیازمند چارچوب امنیتی قوی برای آن هستیم. در این مقاله، روشی تلفیقی و کارا برای اعتبارسنجی در شبکه کنتورهای هوشمند ارائه می‌شود. در مدل پیشنهادی، ابتدا احراز هویت وسایل مصرفی و حسگری در کنتور هوشمند انجام می شود و سپس مقدار زنجیره‌ چکیده تجمعی داده های جمع آوری شده در کنتور هوشمند محاسبه و به جمع کننده ارسال می شود. در بخش اول روش پیشنهادی، وسایل مصرفی با استفاده از برچسب‌های شناسایی فرکانس رادیویی (rfid) به کنتور هوشمند متصل می‌شوند تا احرازهویت انجام شود. برای احراز هویت وسایل مصرفی در کنتور هوشمند، از روش خم بیضوی (elliptic curve) استفاده می‌کنیم که قابلیت تامین سطح یکسانی از امنیت در مقایسه با سایر روش های رمزنگاری کلید همگانی مانند rsa را در ازای طول کلید کوتاه تر و هزینه های محاسباتی کمتر فراهم می کند. در بخش دوم روش پیشنهادی، با محاسبه زنجیره‌ چکیده تجمعی و مقایسه با مقدار دریافتی، اعتبارسنجی پیام های دریافتی در جمع کننده انجام می شود. بنابراین از ارسال داده‌های اضافی به جمع کننده، اشغال پهنای باند و امکان نفوذ وسایل مخرب نیز جلوگیری می‌شود. روش پیشنهادی در این مقاله علاوه بر انطباق با ساختار شبکه هوشمند، هزینه محاسباتی و ارتباطی کمتری نیز نسبت به روش های موجود فراهم می کند.  

compound authentication in the network of smart meters

despite the expansion of the smart grid, information security in this network has faced many challenges, and we need a strong security framework for it. in this article, a compound and efficient method for authentication in the network of smart meters is presented. in the proposed model, first, the authentication of devices and sensor data is done in the smart meter, and then the value of the cumulative hash chain of the authorized devices’ data is calculated in the smart meter and along with the cumulative data is sent to the collector. in the first step of the proposed method, devices are connected to the smart meter using rfid tags, and the device id is processed in the smart meter. we use the elliptic curve method for authentication. in the second step, by calculating the value of the cumulative hash chain and comparing it with the received value, the validation of the received messages is done on the collector. therefore, sending additional data to the collector, occupying the bandwidth, and the possibility of intrusion of malicious devices are prevented. the proposed method, in addition to adapting to the structure of the smart grid, also provides a lower computational and communication cost than the existing methods.