• 제목/요약/키워드: Smart Grid Devices

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Enhancing Security Gaps in Smart Grid Communication

  • Lee, Sang-Hyun;Jeong, Heon;Moon, Kyung-Il
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.7-10
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    • 2014
  • In order to develop smart grid communications infrastructure, a high level of interconnectivity and reliability among its nodes is required. Sensors, advanced metering devices, electrical appliances, and monitoring devices, just to mention a few, will be highly interconnected allowing for the seamless flow of data. Reliability and security in this flow of data between nodes is crucial due to the low latency and cyber-attacks resilience requirements of the Smart Grid. In particular, Artificial Intelligence techniques such as Fuzzy Logic, Bayesian Inference, Neural Networks, and other methods can be employed to enhance the security gaps in conventional IDSs. A distributed FPGA-based network with adaptive and cooperative capabilities can be used to study several security and communication aspects of the smart grid infrastructure both from the attackers and defensive point of view. In this paper, the vital issue of security in the smart grid is discussed, along with a possible approach to achieve this by employing FPGA based Radial Basis Function (RBF) network intrusion.

스마트그리드 기기 보안 침해사고 대응을 위한 원격 증거 수집 시스템 설계 (The Design of Remote Digital Evidence Acquisition System for Incident Response of Smart Grid Devices)

  • 강성구;김신규
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.49-60
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    • 2015
  • 스마트그리드 기기는 스마트그리드의 주요 구성요소로 전력 서비스와 관련된 다양한 정보를 수집 및 처리하고, 주변의 다른 스마트그리드 기기 또는 상위 시스템들과 정보를 송 수신하여 보다 지능화된 전력 제공 서비스 제공한다. 하지만 이러한 스마트그리드 기기들은 보안 침해사고 발생 시 다른 스마트그리드 기기 또는 상위 주요 시스템으로 침입할 수 있는 경로로 활용될 수 있으며, 이로 인해 전력 서비스에 큰 장애가 발생 할 수 있다. 따라서 보안 침해사고 발생 시 전력 서비스의 가용성 확보를 위해 스마트그리드 기기에 대한 증거 수집 및 분석, 복구 등에 있어 보다 신속한 대응이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 스마트그리드 기기에서 발생될 수 있는 보안 침해사고를 보다 신속하게 대응하기 위해 스마트그리드 기기의 운영환경을 분석하여 원격 증거 수집 시스템이 기존 IT환경에 비해 스마트그리드 환경에서 보다 효과적으로 적용 및 운영됨을 제시하였으며, 이를 바탕으로 스마트그리드 기기 운영환경을 고려한 스마트그리드 기기 원격 증거 수집 시스템 설계 방안을 제시하였다.

Device Authentication Protocol for Smart Grid Systems Using Homomorphic Hash

  • Kim, Young-Sam;Heo, Joon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권6호
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    • pp.606-613
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    • 2012
  • In a smart grid environment, data for the usage and control of power are transmitted over an Internet protocol (IP)-based network. This data contains very sensitive information about the user or energy service provider (ESP); hence, measures must be taken to prevent data manipulation. Mutual authentication between devices, which can prevent impersonation attacks by verifying the counterpart's identity, is a necessary process for secure communication. However, it is difficult to apply existing signature-based authentication in a smart grid system because smart meters, a component of such systems, are resource-constrained devices. In this paper, we consider a smart meter and propose an efficient mutual authentication protocol. The proposed protocol uses a matrix-based homomorphic hash that can decrease the amount of computations in a smart meter. To prove this, we analyze the protocol's security and performance.

제주 스마트그리드 실증단지 수용가 환경에서 Zigbee 보안 체계 설계 (A Design for a Zigbee Security System in the Customer Side Environment of Jeju Smart Grid Field Test)

  • 이명훈;손성용
    • 전기학회논문지
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    • 제61권8호
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    • pp.1186-1192
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    • 2012
  • In Jeju Smart Grid field test, Zigbee technology is being used as one of customer side solutions for AMI. Although Zigbee networks that provides effective connectivity and control among devices are advantages in ease of implementation and use, the data can be exposed to cyber attacks such as eavesdrop, unauthorized data dissemination and forgery. Currently authentication and confidentiality services are provided with the network and link keys generated based on public key pairs that are pre-installed in offline. However, the network is vulnerable once a hacker intrudes into a local network because operation and management policies for the generated keys are not well-established yet. In this paper, the vulnerability of the Zigbee security system in the customer side environment of Jeju Smart Grid field test is analyzed. Then, two-way authentication with the unique identifiers of devices and user-specific group management policies are proposed to resolve the vulnerability.

A Study on the Agent (Protective Device)-based Fault Determination and Separation Methodology for Smart Grid Distribution System

  • Ko, Yun-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.102-108
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    • 2015
  • This paper proposes a new fault isolation methodology for a smart protective device which plays an agent role on the smart grid distribution system with the distributed generation. It, by itself, determines accurately whether its protection zone is fault or not, identifies the fault zone and separates the fault zone through the exchange of fault information such as the current information and the voltage information with other protective devices using bi-directional communication capabilities on the smart grid distribution system. The heuristic rules are obtained from the structure and electrical characteristics determined according to the location of the fault and DG (Distributed Generation) when faults such as single-phase ground fault, phase-to-phase short fault and three-phase short fault occur on the smart grid distribution system with DG.

The Implementation of DXF Application On Smart Devices

  • Kim, Dong-Hyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.567-572
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    • 2011
  • As the mobile devices have powerful CPUs and memories, it is possible to carry the large volumes of design drawings, such as DXF files, on mobile devices. However, since the format of a DXF file is the ASCII, it has the shortcoming where the size of a file is larger than a binary formatted file and it is difficult to display the entities of drawings quickly on mobile devices. In this paper, we design the DXF manager system on a smart phone. To speed up the rate of the display and panning, the DXF manager hires the spatial index, the fixed grid file. We also implement the system on the Samsung Omnia-1$^{(R)}$ to exploit the Windows Mobile$^{(R)}$ operating system.

스마트 그리드 환경에서 변조 방지 디바이스를 사용하지 않는 안전한 사용자 인증 및 키 합의 방식 (A Secure Authentication and Key Agreement Scheme for Smart Grid Environments without Tamper-Resistant Devices)

  • 박기성;윤대근;노성기
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.313-323
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    • 2020
  • 최근 스마트 그리드 관련 기술의 발전으로 사용자는 다양한 환경에서 보다 안전하고 신뢰성 있는 전력 서비스를 제공 받을 수 있다. 그러나 이러한 서비스들은 인터넷을 통하여 제공되므로 공격자의 데이터 주입, 변경, 삭제 및 추출 등 다양한 잠재적인 공격에 취약하다. 따라서 올바른 사용자에게만 서비스를 제공하기 위한 사용자 인증하고 키를 합의 하는 것은 반드시 이루어져야 하는 보안 필수요소 이다. 본 논문에서는 Zhang 등이 제안한 인증 및 키 합의 방식이 안전성을 tamper-resistant 디바이스에 의존하는 문제가 있으며 스마트 미터 도난 및 위장 공격, 세션 키 노출 공격 등 다양한 공격에 취약함을 밝히고 이를 개선한 스마트 그리드 환경에서 변조 방지 디바이스를 사용하지 않으며 안전한 사용자 인증 및 키 합의 방식을 제안한다. 또한 제안된 인증 방식의 안전성 및 성능을 분석하고 BAN(Abadi-Burrow-Needham) logic 분석을 통하여 제안한 방식이 안전한 상호 인증을 제공함을 입증하였다. 따라서 제안된 방식은 효율적이고 안전하며 실제 스마트 그리드 환경에서 효율적으로 적용 가능한 인증 방식이다.

IT 최적화 기술을 이용한 지능형전력망 환경의 스마트 빌딩 전력 스케줄링 (Power Scheduling of Smart Buildings in the Smart Grid Environment Using IT Optimization Techniques)

  • 이은지;서유리;윤소영;장혜린;반효경
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제11권sup호
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    • pp.41-50
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    • 2012
  • With the recent advances in smart grid technologies and the increasing dissemination of smart meters, the power usage of each time unit can be detected in modern smart building environments. Thus, the utility company can adopt different price of electricity at each time slot considering the peak time. Korea government also announces the smart-grid roadmap that includes a law for realtime price of electricity. In this paper, we propose an efficient power scheduling scheme for smart buildings that adopt smart meters and real-time pricing of electricity. Our scheme dynamically changes the power mode of each consumer device according to the change of power rates. Specifically, we analyze the electricity demands and prices at each time, and then perform real-time power scheduling of consumer devices based on collaboration of each device. Experimental results show that the proposed scheme reduces the electricity charge of a smart building by up to 36.4%.

스마트 그리드 기반 엣지 컴퓨팅 환경에서 블록체인을 이용한 사용자 인증 기법 (A User Authentication Scheme using Blockchain in Smart Grid-based Edge Computing Environments)

  • 이학준;이영숙
    • 융합보안논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.71-79
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    • 2022
  • 정보기술과 전력 공급 시스템을 결합하여 전력 공급자와 소비자 간의 실시간 정보 교환을 통해 에너지 효율을 극대화하는 스마트 그리드 시스템이 등장했다. 중앙 클라우드 서버와 스마트 그리드 IoT 기기 사이에서 전력 관련 정보 수집 및 데이터저장 처리하는 엣지 서버를 활용하여 스마트 그리드 시스템을 위한 블록체인 기반의 사용자 인증 기법이 제안되고 있다. 최근, 스마트 그리드 환경에서 보안을 강화하기 위해 인증 방식이 제안되고 있지만 여전히 많은 취약점이 보고되고 있다. 본 논문은 블록체인을 이용한 엣지 컴퓨팅 기반의 스마트 그리드에서 사용자의 프라이버시와 익명성을 보장하기 위한 새로운 상호 인증 기법을 제시한다. 제안된 방식에서는 키 자료 업데이트 및 폐기와 같은 키 관리의 효율성을 위해 스마트 계약을 사용합니다. 마지막으로 제안하는 기법이 사용자의 스마트 그리드-IoT 기기와 에지 서버 간의 세션 키를 안전하게 설정함과 동시에 익명성을 보장함을 증명한다.

A Study of an Efficient ZigBee Address Assignment Scheme for Home Area Networks of Smart Grid

  • Choi, Dongmin;Chung, Ilyong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.566-576
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    • 2013
  • In Home Area Network (HAN) of the smart grid, Power Line Communication (PLC) technology and ZigBee communication technology can be used in the communication among the Advanced Metering Infrastructure (AMI) devices. However, according to performance evaluation results of the PLC technology, we find that using the PLC technology is unsuitable for the remote meter reading service. It is worth noting that some parts of the PLC are converted to the ZigBee communication technology in Jeju, Korea. Compared with PLC, ZigBee has no restriction of the place, where the equipments can be freely set up, due to the advantage of radio communication. However, number of usable devices will impact the network performance which is depended on the address assignment. In addition, due to the restriction of transmission range among devices, it is difficult to apply the ZigBee address assignment method to the practical circumstance. In this paper, we examine the previous ZigBee address assignment schemes and the corresponding routing algorithms, and propose a novel address assignment scheme compared with the existing methods, the performance of the proposed one is improved. In particular, evaluation results show that the proposed scheme reduces the average number of hop count, the transfer time and the processing time.