ECBSecDA: Edge Computing and Blockchain-Based Security Data Aggregation Scheme in a Smart Grid

Aijuan Wang

doi:10.1109/JIOT.2025.3591780

ECBSecDA: Edge Computing and Blockchain-Based Security Data Aggregation Scheme in a Smart Grid

2025-10-10

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DOI：10.1109/JIOT.2025.3591780

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智能电网通过集成众多先进技术和应用，为用户与服务提供商之间的数据交互带来了极大便利。收集大量精细粒度、实时的用户数据已成为必然趋势。然而，这些数据传输在智能电网中带来了巨大的通信负担和安全问题。因此，本文提出了一种基于边缘计算和区块链的安全数据聚合方案（ECBSecDA），用于实现安全高效的数据聚合（DA）。该方案是一个三层DA框架，包括用户层、边缘计算层和区块链层，每一层均使用Paillier密码系统对数据进行加密后再进行聚合。在用户层，我们通过共享组参数改进组签名以减少通信开销。在边缘计算层，我们采用组签名追踪算法识别攻击者身份并强制其重新注册，同时设计边缘节点调度算法以处理来自用户层聚合数据的大流量问题，实现低延迟通信。最后，区块链层对来自边缘计算层的数据进行进一步聚合与管理。本文分析了方案的安全性，确保了用户数据的隐私性。我们与相关研究进行了对比，实验结果表明，本方案的计算成本和通信开销更低。

Keyword:

Blockchain

edge computing

group signature

smart grid

ECBSecDA: Edge Computing and Blockchain-Based Security Data Aggregation Scheme in a Smart Grid

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