Homomorphic Primitives for a Privacy-Friendly Smart Metering Architecture

Autor:
B. Vetter, O. Ugus, D. Westhoff, C. Sorge
Publiziert bei:
9th International Conference on Security and Cryptography - SECRYPT, Rome, July 2012
Seiten:
10

Smart Grids können nur dann intelligent operieren, wenn Sensoren, wie bspw. Smart Meter, feingranular Verbrauchswerte aufzeichnen und Energieversorgern zur Verfügung stellen. Diese Verbrauchswerte erlauben u.a. genauere Prognosen bzgl. des Energiebdarfs, sodass Energie effektiver und somit günstiger am Markt gehandelt und bezogen werden kann. Die schiere Masse der so ermittelten Werte stellt jedoch hohe Anforderungen an die Skalierbarkeit des eingesetzten Datenbanksystems. Zudem muss sichergestellt werden, dass nicht auf das Verhalten der Verbraucher zurückgeschlossen werden kann und nicht die Privatsphäre der Verbraucher gefährdet wird.

Im Rahmen des Projekts Smart Power Hamburg wurde daher eine Architektur entwickelt, die sowohl die funktionalen Vorteile für die Energieanbieter und Services erhält, als auch die Privatsphäre der aufgezeichneten Daten garantiert. Hierzu werden die feingranularen Verbrauchsdaten ausschließlich verschlüsselt in einer Datenbank gespeichert. Die verschlüsselten Verbrauchsdaten können so in einer hochskalierbaren Cloud-basierten Infrastruktur gespeichert werden. Das dabei eingesetzte, homomorphe Verschlüsselungsverfahren erlaubt es, Berechnungen direkt auf den verschlüsselten Daten auszuführen. Hierdurch können die Verbräuche beliebiger Gruppen von Haushalten berechnet werden, ohne dass eine vorherige Entschlüsselung notwendig ist und ohne dass die Privatsphäre der einzelnen Haushalte gefährdet ist. Ein zusätzliches homomorphes Verfahren für Message Authentication Codes (MACs) garantiert, dass die Daten nicht von unautorisierten Dritten manipuliert werden können.

Nähere Informationen finden Sie unter http://secrypt.icete.org/

Das Paper kann in voll Länge auf Anfrage an Prof. Dirk Westhoff zur Verfügung gestellt werden.

Zurück