Abstract
Smart grid is a technological innovation that improves efficiency, reliability, economics, and sustainability of electricity services. It plays a crucial role in modern energy infrastructure. The main challenges of smart grids, however, are how to manage different types of front-end intelligent devices such as power assets and smart meters efficiently; and how to process a huge amount of data received from these devices. Cloud computing, a technology that provides computational resources on demands, is a good candidate to address these challenges since it has several good properties such as energy saving, cost saving, agility, scalability, and flexibility. In this paper, we propose a secure cloud computing based framework for big data information management in smart grids, which we call “Smart-Frame.” The main idea of our framework is to build a hierarchical structure of cloud computing centers to provide different types of computing services for information management and big data analysis. In addition to this structural framework, we present a security solution based on identity-based encryption, signature and proxy re-encryption to address critical security issues of the proposed framework
چکیده
شبکه هوشمند، یک نوآوری تکنولوژیکی است که کارایی، قابلیت اطمینان، صرفه های اقتصادی، و ثبات سرویس های برقی را بهبود می دهد. یک نقش حیاتی در زیرساخت های انرژی مدرن ایفا می کند. با این حال، چالش های اصلی شبکه های هوشمند، چگونگی مدیریت کارآمد انواع مختلف دستگاه های هوشمند مبدا- مقصدی مانند وسایل برقی و کنتورهای هوشمند؛ و چگونگی پردازش حجم زیادی از اطلاعات دریافت شده از این دستگاه ها هستند. محاسبه ابری، تکنولوژی است که منابع محاسباتی را در جهت خواسته ها فراهم می کند، کاندید مناسبی به منظور توجه به این چالش هاست، زیرا دارای چندین خاصیت مناسب مانند صرفه جویی در انرژی، صرفه جویی در هزینه، چابکی، مقیاس پذیری و انعطاف پذیری است. در این مقاله، ما یک چارچوب مبتنی بر محاسبات ابری امن برای مدیریت اطلاعاتی داده های حجیم در شبکه های هوشمند ارائه می دهیم، که ما آنرا بعنوان" چارچوب هوشمند" معرفی می کنیم. ایده اصلی چارچوب ما، ساخت یک ساختار سلسله مراتبی از مراکز محاسبات ابری به منظور ارائه انواع مختلف از سرویس های محاسباتی برای مدیریت اطلاعاتی و تجزیه و تحلیل داده های حجیم است. علاوه بر این چارچوب ساختاری، ما یک راه حل امنیتی بر اساس رمزگذاری هویت- محور، امضا و رمزگذاری مجدد پروکسی بمنظور توجه به مسائل امنیتی حیاتی در چارچوب مفروض ارائه می دهیم.
1-مقدمه
1-1-تحلیل داده های حجیم در شبکه هوشمند
اخیراً شبکه های هوشمند در برنامه های نوسازی شبکه های برقی بسیاری از کشورها، به جای شبکه های برقی سنتی اتخاذ شده اند. یکی از دلایل این امر، این است که در مقایسه با شبکه های برقی سنتی، شبکه های هوشمند، بهبود قابل توجهی در کارایی، قابلیت اطمینان، صرفه اقتصادی، و ثبات سرویس های برقی به ارمغان می آورند [18]. به عنوان مثال، پروژه ENEL Telegestore در ایتالیا [38]، که بطور گسترده ای، بعنوان اولین پروژه تجاری استفاده کننده از تکنولوژی شبکه هوشمند در نظر گرفته شده است، صرفه جویی های سالانه ای حدود 500 میلیون یورو ارائه می دهد [37]. بعد از موفقیت Telegestore، چندین پروژه شبکه هوشمند دیگر ارائه شده است...