基于LDPC的能源互联网安全通信研究-MIT.PDFVIP

基于LDPC 的能源互联网安全通信研究 明阳阳，曹军威 清华大学信息技术研究院 摘要：能源互联网需要以先进的信息通信技术为支撑，实现对可再生能源的大规模消纳与 利用，并通过高效的信息分析与决策，优化能源的使用效率，实现能源互联网的平稳高效运行。 为此，能源互联网需要采集海量的信息。但这些信息大多具有一定的敏感性，需要对相关数据 进行一定的保护，防止其在通信过程中泄露给非法的窃听者，避免给用户带来安全威胁或财产 损失。除了传统的安全通信技术之外，本文建设性的提出一种基于LDPC 编解码技术对相关信 息进行保护的新方法，在少量增加编解码复杂度的情况下，实现对通信数据的有效保护。 关键字：能源互联网，安全通信，LDPC Abstract: Energy Internet needs the support of advanced information and communication technologies (ICT), to realize the large scale absorbing and utilizing of renewable energy. And through high effective information analyzing and deciding ability, it can realize the steady and efficient running of Energy Internet. In order for that, Energy Internet needs to collect huge volume of information. But the information in Energy Internet has some extent of sensitivity, so the protection is necessary, to prevent it leaking to the illegal eavesdropper in the proceeding of communication, which can bring safety threat and property loss. Other than traditional safety communication technologies, this paper constructively advances a new protection method based on LDPC encoding and decoding to the information, in the price of slightly adding the complexity of encoding and decoding data, fulfilling the efficient protection of communication data. Key Words: Energy Internet,safety communication,LDPC 1. 前言 基于能源系统在国家经济和社会正常运行的重要性，各国均非常重视对能源网络的安全性 保护。但由于设施老化、设备容量接近极限等原因，传统能源网络 （电网）出现区域性崩溃的 事件并不少见。例如，美国和加拿大几次著名的电网瘫痪事件，大多由于某些重要发动机的故 障，引起电网中发电设备的相继解列，导致了大范围的系统瘫痪。 [1,2] 通过有效利用信息通信技术，能源互联网的运行性能尤其是稳定性得到了极大的提升 ， 但这也给能源互联网的安全性带来了新的威胁。基于信息和能源的高度耦合，任何一方的故障 [3] 或异常均可能影响到对方 ，并可能进一步引发连锁反应，如多米洛骨牌一样，造成故障范围 的不断扩大，并导致区域性的能源系统崩溃。基于此原因，能源互联网的信息网络极大可能成 为敌对势力