Lattice-Based Homomorphic Encryption For Privacy-Preserving Smart Meter Data Analytics

同态加密 计算机科学 加密 Paillier密码体制 明文 密文 密码系统 文件系统级加密 动态加密 密码学 智能电表 同态秘密共享 信息隐私 理论计算机科学 算法 智能电网 计算机安全 混合密码体制 安全多方计算 生物 生态学
作者
Ali Marandi,Pedro Geraldo M. R. Alves,Diego F. Aranha,Rune Hylsberg Jacobsen
出处
期刊:The Computer Journal [Oxford University Press]
被引量:1
标识
DOI:10.1093/comjnl/bxad093
摘要

Abstract Privacy-preserving smart meter data collection and analysis are critical for optimizing smart grid environments without compromising privacy. Using homomorphic encryption techniques, smart meters can encrypt collected data to ensure confidentiality, and other untrusted nodes can further compute over the encrypted data without having to recover the underlying plaintext. As an illustrative example, this approach can be useful to compute the monthly electricity consumption without violating consumer privacy by collecting fine-granular data through small increments of time. Toward that end, we propose an architecture for privacy-preserving smart meter data collection, aggregation and analysis based on lattice-based homomorphic encryption. Furthermore, we compare the proposed method with the Paillier and Boneh–Goh–Nissim (BGN) cryptosystems, which are popular alternatives for homomorphic encryption in smart grids. We consider different services with different requirements in terms of multiplicative depth, e.g. billing, variance and nonlinear support vector machine classification. Accordingly, we measure and show the practical overhead of using the proposed homomorphic encryption method in terms of communication traffic (ciphertext size) and latency. Our results show that lattice-based homomorphic encryption is more efficient than Paillier and BGN for both multiplication and addition operations while offering more flexibility in terms of the computation that can be evaluated homomorphically.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Owen应助好好好采纳,获得10
刚刚
心晴完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
4秒前
4秒前
上官若男应助zhuzhaom采纳,获得10
5秒前
5秒前
张张zzz发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
思源应助逆旅采纳,获得10
7秒前
Banananan发布了新的文献求助10
8秒前
hqh发布了新的文献求助10
9秒前
大力的冰绿给大力的冰绿的求助进行了留言
9秒前
追风少年发布了新的文献求助10
9秒前
好好好发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
CodeCraft应助灵巧的初瑶采纳,获得10
12秒前
12秒前
14秒前
隐形曼青应助Simon采纳,获得30
15秒前
小二郎应助碧蓝碧凡采纳,获得10
16秒前
18秒前
无花果应助Sanlia采纳,获得10
21秒前
莫丑发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
朱文乐发布了新的文献求助10
22秒前
Angela发布了新的文献求助10
22秒前
轩轩1发布了新的文献求助10
22秒前
杨燕完成签到,获得积分10
23秒前
情怀应助池番采纳,获得10
24秒前
努力学习完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
FashionBoy应助我请问呢采纳,获得10
25秒前
SciGPT应助啾咪采纳,获得10
26秒前
白白胖胖的庄庄完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
生动的乐曲完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7526304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9112930
关于积分的说明 19462226
捐赠科研通 7128528
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255646
关于科研通互助平台的介绍 2423516
邀请新用户注册赠送积分活动 2243038