基于Paillier 的并行同態(tài)加密及應(yīng)用研究*

劉國輝，吳 迪，曲 直，張春婷，尚書智，李岳澤，肖 楠

（1.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司信息通信公司，黑龍江 哈爾濱 150001；2.黑龍江省電力調(diào)度實業(yè)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

電網(wǎng)作為國民經(jīng)濟的命脈，每天產(chǎn)生海量的電力數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一直被認為是我國經(jīng)濟發(fā)展的“晴雨表”。隨著信息與通信技術(shù)的快速發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)變得更加先進、高效和智能。與此同時，由于系統(tǒng)復雜性的增加，引發(fā)了人們對于電網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全和隱私問題的擔憂。如果沒有適當?shù)乇Ｗo，電網(wǎng)極易受到各種非法攻擊。例如，一旦獲取用戶的用電行為數(shù)據(jù)，通過適當?shù)臄?shù)據(jù)分析，不法分子就可以獲得其個人信息和日常習慣，從而對用戶的隱私造成威脅。當判斷出房屋何時空置時，不法分子可能趁著住戶不在家時破門而入，后果不堪設(shè)想。因此，電網(wǎng)如何以安全有效的方式為用戶提供隱私保護已成為當前學術(shù)研究的熱點課題。

同態(tài)加密技術(shù)可以為數(shù)據(jù)提供必要的隱私保護[1]，該技術(shù)允許在不解密的情況下對密文直接進行運算。即在密文上執(zhí)行數(shù)學運算的結(jié)果解密后，與在明文上直接執(zhí)行相同數(shù)學運算的結(jié)果相同。它可以在不受信任的環(huán)境中執(zhí)行各種操作，而無需透露每個操作的機密數(shù)據(jù)，最后將結(jié)果以密文的形式返回給數(shù)據(jù)擁有者。與傳統(tǒng)的加密算法相比，該方法不需要在云和數(shù)據(jù)擁有者之間進行頻繁的加密和解密操作，可以有效地減少通信和計算資源的開銷。……