李红娇, 高 琦

(上海电力大学 计算机科学与技术学院, 上海 200090)

作为未来电网的一个重要发展分支,智能电网将信息通信技术与传统电网架构相结合,能够极大地提升电力系统的效率及可靠性。智能电网从一出现便受到美国和欧盟的积极推动,为了支持智能电网的多种网络功能,智能终端、智能电表等智能电子设备被部署并应用于智能电网系统中。美国已经在国内安装了累计超过8.0×106台智能电表[1],欧盟则决定在2020年之前完成境内80%的智能电表安装量。目前,英国使用的智能电表每30 min发送一次测量值[2],美国德克萨斯州使用的智能电表则每15 min发送一次测量值[3]。智能电表可以实时监控、跟踪用电轨迹,最终为智能电网的各项功能提供数据支持。智能电表跟踪记录用户的电力使用情况,使供电公司能够收集到详细的电力能耗轨迹数据。供电公司可以根据这些数据统计相关信息,监测和预测电力消耗、进行网络规划和结算、负荷及资源的分配和平衡、根据需求管理发电和电价,为社会建设和个人生活提供更好的服务。然而,这些收集的数据也可能会侵犯和威胁消费者的隐私。研究表明,攻击者可以从电力能耗数据中获取个人信息,如个人的行为和在家中的位置。例如,攻击者在邻域网(Neighborhood Area Network,NAN)中通过窃听无线链路通讯就可以根据房屋空置时耗电量下降的事实,判断出破门而入的时间。随着智能电表的发展,记录的电力能耗数据集的颗粒度越来越小,攻击者甚至可以根据某间房屋中的用电量推断房间是否空置;而且与控制器合谋的人可以通过监视正在使用的设备来推断居民的位置。……