一种用电隐私数据检测和保护方法与流程

本发明涉及一种用电数据检测方法，具体为一种用电隐私数据检测和保护方法。

背景技术：

21世纪以来，人类进入了大数据时代。带来巨大社会价值和商业利益大数据，受价值利益驱动，必然也会面临大量而且复杂的风险。随着大数据分析和挖掘技术的不断进步，过去看似“杂乱无序”毫无价值的数据，开始变成一座具有高价值的“金矿”。现有的信息安全管理体系重点保护数据的显性价值，对数据的隐形价值及动态性管理及防护不足。大数据的信息窃取手段更加隐蔽和多元化。不法分子从大量的公开数据中通过数据关联手段可以获取相关个体的隐性数据，从而导致个人的隐私泄露。通过分析金融交易数据、交通运输信息包含轨迹信息，可以得知一个城市或地区的经济活动状态和趋势。因此，大数据时代的数据安全和隐私问题越来越重要。

智能电网就是电网的智能化，亦被称为“电网2.0”。智能电网是将传统电力技术与现代数字信息技术相结合而形成的新型电网。与传统电网相比,智能电网具有双向通信、分布式电力生产、动态价格以及负载控制等功能。随着智能电表的广泛使用，在用电数据采集、传送和分析的整个过程中，数据面临着多种多样的隐私泄露问题。保护个人用户和企业的用电数据隐私安全愈发重要。目前国内关于保护智能电网电力数据隐私的数据挖掘技术，仍然处于初级阶段，在保护电表实时发送数据过程中用户的隐私性方面,身份匿名技术近年来成为了研究热点。Efthymiou提出利用假名技术保护用户隐私,在发送高频率数据和低频率数据时采用不同的身份。Cheung利用匿名证书和盲签名技术构造了一个具有数据认证和用户隐私保护功能的方案。Chu提出了支持区域统计和个人历史记录询问的隐私保护协议.。Zargar采用基于双线性对的群签名技术保护用户隐私,但如果群打开管理者与服务器勾结，用户的隐私性将无法得到保证。刘利用可链接环签名技术,构造了一个能够追踪非法用户的隐私保护方案，但是该环签名的长度与用户数成正比关系,效率不高。同时，多种数据加密技术也被广泛的被应用至该领域中。

已有的隐私保护技术中，都是针对包含隐私的整体数据进行加解密处理，这种处理方式会造成处理过程缓慢，对数据的保护没有针对性等问题。同时，加解密操作需要第三方人员操作，存在数据被中途截取和被内部人员窃取的安全风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用电隐私数据检测和保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：一种用电隐私数据检测和保护方法，包括原始数据、分解后数据、隐私数据检测、可使用数据，其中隐私数据检测包括基于概率隐私数据检测方法和基于分布隐私数据检测方法，具体步骤如下：

(1)数据分组：将传入的所有电器的数据以相同的时间周期，不同的电器类型进行分组，分组后的不同组数据以如下方式表示:[time,i,j],其中为不同时间周期，表示不同的家庭用户，表示不同的电器类型；

(2)数据分块：将步骤(1)传入的数据，以时间为度量进行数据分块，每组数据分为若干块，时间间隔为1h，每块数据以如下形式表示：[time,t,i,j],其中[time,i,j]定义如步骤(1),t表示整个时间周期time中，不同的时间点；

(3)概率统计：对上一步骤传入的数据中，相同的t，相同的j，相同的i，不同的数据块进行概率统计，统计该时间段，不同用户使用该电器的状态，若功率数据为非零，则统计为1，若为零，若为0，则统计为0，计算所有用户在该时间段使用和不使用该电器的概率；

(4)根据预设阈值，识别隐私数据，即当电器j在t时刻被使用的概率小于预设阈值时，若某一用户j在此刻t频繁使用该电器i，则确定该数据为这一用户待保护的隐私数据。

在本发明一个较佳的实施例中，包括以下步骤：

(1)对于待保护的数据块[time1,t1,i1,j1]，判断时间段t1在时间周期time1中所处的位置，根据时间戳数据的转换，读取在时间周期time1中时间段t1所处的自然天中所有相邻的数据块[time2,t2,i2,j2]、[time3,t3,i3,j3]、[time4,t4,i4,j4]……；

(2)计算[time1,t1,i1,j1]中所有功率p之和，按秒均分功率至[time1,t1,i1,j1]所处当天的每一数据点,这样的处理方式，既保护了数据的隐私，又不影响数据的正常使用；

处理方式如下：

本发明的有益效果是：通过使用这种方法，可以通过计算机而不通过第三方角色自动的检测隐私数据，并针对该部分数据加以保护。保护后的数据在被使用时不受影响。该方法解决了传统加密保护方法中因人为参与而导致数据泄露的问题，进一步保证了用户的隐私安全。

附图说明

图1为本发明实施例所公开的一种用电隐私数据检测和保护方法的整体流程图；

图2为本发明实施例所公开的一种用电隐私数据检测和保护方法的分解数据整体流程图；

图3为本发明实施例所公开的一种用电隐私数据检测和保护方法的隐私保护整体流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步的说明，但是下文中的具体实施方式不应当做被理解为对本体发明的限制。本领域普通技术人员能够在本发明基础上显而易见地作出的各种改变和变化，应该均在发明的范围之内。

实施例1：

如图1至图3所示：一种用电隐私数据检测和保护方法，包括原始数据、分解后数据、隐私数据检测、可使用数据，其中隐私数据检测包括基于概率隐私数据检测方法和基于分布隐私数据检测方法，具体步骤如下：

(1)数据分组：将传入的所有电器的数据以相同的时间周期，不同的电器类型进行分组，分组后的不同组数据以如下方式表示:[time,i,j],其中为不同时间周期，表示不同的家庭用户，表示不同的电器类型；

(2)数据分块：将步骤(1)传入的数据，以时间为度量进行数据分块，每组数据分为若干块，时间间隔为1h，每块数据以如下形式表示：[time,t,i,j],其中[time,i,j]定义如步骤(1),t表示整个时间周期time中，不同的时间点；

(3)概率统计：对上一步骤传入的数据中，相同的t，相同的j，相同的i，不同的数据块进行概率统计，统计该时间段，不同用户使用该电器的状态，若功率数据为非零，则统计为1，若为零，若为0，则统计为0，计算所有用户在该时间段使用和不使用该电器的概率；

(4)根据预设阈值，识别隐私数据，即当电器j在t时刻被使用的概率小于预设阈值时，若某一用户j在此刻t频繁使用该电器i，则确定该数据为这一用户待保护的隐私数据。

说明：通过不同的方法对智能电表的总功率数据进行分解，分解后的不同用户单个电器的消耗数据为分解后的数据，数据表示方法如下：

上表格表示，7个相邻的时间点上，单个电器功率消耗情况。

2、根据权利要求1所述的一种用电隐私数据检测和保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对于待保护的数据块[time1,t1,i1,j1]，判断时间段t1在时间周期time1中所处的位置，根据时间戳数据的转换，读取在时间周期time1中时间段t1所处的自然天中所有相邻的数据块[time2,t2,i2,j2]、[time3,t3,i3,j3]、[time4,t4,i4,j4]……；

(2)计算[time1,t1,i1,j1]中所有功率p之和，按秒均分功率至[time1,t1,i1,j1]所处当天的每一数据点,这样的处理方式，既保护了数据的隐私，又不影响数据的正常使用；

处理方式如下：

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。