A Secure Cloud Computing

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.

INTRODUCTION

MART renovation plans of many countries, replacing traditional grids have recently been adopted in electronic grid power grids. One of the reasons is that compared to traditional power grids, smart grids bring significant improvement in the efficiency, reliability, economics, and substantiality of electricity services . As an example, the ENEL Telegestore project in Italy, which is widely regarded as the first commercial project using smart grid technology, delivers annual savings of approximately 500 million Euros . Following the success of Telegestore, several other smart grid projects have been proposed. They include the Hydro One project in Canada, the Evora InovGrid project in Portugal, andthe Modellstadt Mannheim (Moma) project in Germany. While smart grids bring in several benefits to electrical power grids, their deployment is often limited to small regions (e.g., within a city or a small province). There are several challenges that prevent smart grids to be deployed at a larger scale (e.g., in the whole country), one of which is information management that is related to information gathering, information storing, and information processing. Since there are a large number of front-end intelligent devices, managing a huge amount of information received from these devices is not an easy task.

چکیده

شبکه هوشمند یک نوآوری تکنولوژیک است که باعث بهبود کارایی، قابلیت اطمینان، اقتصاد و پایداری خدمات برق می شود. این نقش مهمی در زیرساخت های انرژی مدرن دارد. چالش اصلی شبکه های هوشمند، چگونگی مدیریت انواع مختلف دستگاه های هوشمند جلویی مانند دارایی های قدرت و متراکم هوشمند است. و نحوه پردازش مقدار زیادی از داده های دریافت شده از این دستگاه ها. محاسبات ابر، یک فن آوری که منابع محاسباتی را براساس تقاضا ارائه می دهد، یک کاندیدا خوب برای رسیدگی به این چالش ها است، زیرا دارای چندین ویژگی خوب مانند صرفه جویی در مصرف انرژی، صرفه جویی در هزینه، چابکی، مقیاس پذیری و انعطاف پذیری است. در این مقاله، یک چارچوب مبتنی بر محاسبات ابری امن برای مدیریت داده های بزرگ داده در شبکه های هوشمند پیشنهاد می کنیم که ما آن را “Smart-Frame” می نامیم. ایده اصلی چارچوب ما این است که ساختار سلسله مراتبی مراکز محاسبات ابری برای ارائه انواع مختلف خدمات محاسبات برای مدیریت اطلاعات و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ. علاوه بر این چارچوب ساختاری، ما یک راه حل امنیتی مبتنی بر رمزگذاری مبتنی بر هویت، امضا و رمزگذاری مجدد پروکسی را برای حل مسائل امنیتی بحرانی چارچوب پیشنهادی ارائه می کنیم.

مقدمه

طرح های بازسازی MART از بسیاری از کشورها، جایگزین شبکه های سنتی اخیرا در شبکه های برق شبکه های برق به کار گرفته شده است. یکی از دلایل این است که در مقایسه با شبکه های قدرت سنتی، شبکه های هوشمند بهبود قابل توجهی در کارایی، قابلیت اطمینان، اقتصاد، و الزام آور خدمات برق ارائه می دهد. به عنوان مثال، پروژه ENEL Telegestore در ایتالیا که به طور گسترده ای به عنوان اولین پروژه تجاری با استفاده از تکنولوژی شبکه هوشمند است، صرفه جویی سالیانه حدود 500 میلیون یورو را ارائه می دهد. پیروی از موفقیت Telegestore، چندین طرح دیگر شبکه هوشمند ارائه شده است. این پروژه شامل پروژه Hydro One در کانادا، پروژه Evora InovGrid در پرتغال و پروژه Modellstadt Mannheim (Moma) در آلمان است. در حالی که شبکه های هوشمند مزایای متعددی را برای شبکه های برق تامین می کنند، اغلب آنها به مناطق کوچک محدود می شود (مثلا در یک شهر یا یک استان کوچک). چالش های متعددی وجود دارد که مانع گسترش شبکه های هوشمند در مقیاس وسیع (مثلا در کل کشور) می شود، یکی از آنها مدیریت اطلاعات است که مربوط به جمع آوری اطلاعات، ذخیره سازی اطلاعات و پردازش اطلاعات است. از آنجا که تعداد زیادی از دستگاه های هوشمند جلویی وجود دارد، مدیریت مقدار زیادی از اطلاعات دریافت شده از این دستگاه کار ساده ای نیست.

Year: 2015

Publisher : IEEE

By : Joonsang Baek, Quang Hieu Vu, Joseph K. Liu, Xinyi Huang, and Yang Xiang

File Information: English Language/ 12 Page / size: 628 KB

Download

سال : 1394

ناشر : IEEE

کاری از : جونسانگ باک، کوانگ هوو وو، جوزف لی لی، Xinyi Huang و یانگ شیانگ

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 12 صفحه / حجم : KB 628

لینک دانلود