林志军 郑日平 张永炘 李佳祺

摘 要：针对预制舱变电站物联网建设中存在的信息泄露和隐私保护问题，提出了一种基于超混沌数据的加密算法。即首先利用混沌发生器生成随机序列，其次对序列进行归一化处理，接着利用序列对明文进行掩膜置换等加密操作，最后将密文发送至预制舱变电站服务器，实现数据的加密通信。实验结果和分析表明，该加密算法具有密钥空间大、密钥敏感性强的特点。

关键词：物联网安全;混沌密码;超混沌;数据加密;预制舱变电站

中图分类号：TN918      文献标识码：A

Abstract：Aiming at information leakage and privacy protection issues in the internet of things communication for prefabricated cabin substations， a hyperchaotic data encryption algorithm based on power Internet of things communication is proposed. Firstly， the random sequence is generated by the chaotic generator， and  the sequence is normalized， then the plaintext is encrypted by the sequence， such as mask replacement， finally the ciphertext is sent to the power grid server to complete the communication of the power grid based data encryption system. Experimental results and analysis show that the encryption algorithm has the characteristics of large key space and strong key sensitivity.

Key words：internet of things security; chaotic cryptography; hyperchaos; data encryption; secure communication;Prefabricated Cabin Substation

随着电网投资力度的加大与建设规模的扩张，受施工周期、环保意识等因素影响，现场施工效率和建设质量的矛盾愈加突出;为解决上述问题，产生了装配式预制舱变电站，其最大的优势即为实现变电站的工厂化预制，在缩短建设周期的同时保证工程质量[1]。

物联网是实现预制舱变电站数据传输的重要手段，而信息安全是电网需要重点解决的一道难题[2]。面对信息量日益攀升的数据，传统加密算法面临着被突破的挑战，因此研究一种新型加密技术去对实现预制舱变电站物联网的可靠通信具有重要意义[3]。

混沌是指确定的宏观的非线性系统在一定条件下所呈现的不确定的或不可预测的随机现象。世界知名的动力气象学家，混沌理论的创立者之一Lorenz指出混沌具有三个特点：1、混沌系统产生的数据看似随机;2、对初始条件具有高度敏感的依赖性;3、初始条件的内在变换影响其敏感性。……