Privacy Preserving and Efficient Data Collection Scheme for AMI Networks Using Deep Learning
Notice bibliographique
Résumé
In advanced metering infrastructure, smart meters (SMs) send fine-grained power consumption readings periodically to the utility for load monitoring and energy management. Change and transmit (CAT) is an efficient approach to collect these readings, where the readings are not transmitted when there is no enough change in consumption. However, this approach causes a privacy problem, that is, by analyzing the transmission pattern of an SM, sensitive information on the house dwellers can be inferred. For instance, since the transmission pattern is distinguishable when dwellers are on travel, attackers may analyze the pattern to launch a presence-privacy attack (PPA) to infer whether the dwellers are absent from home. In this article, we propose a scheme, called “STDL,” for efficient collection of power consumption readings in advanced metering infrastructure (AMI) networks while preserving the consumers’ privacy by sending spoofing transmissions using a deep-learning approach. We first use a clustering technique and real power consumption readings to create a data set for transmission patterns using the CAT approach. Then, we train a deep-learning-based attacker model, and our evaluations indicate that the attacker’s success rate is about 91%. Finally, we train a deep-learning-based defense model to send spoofing transmissions efficiently to thwart the PPA. Extensive evaluations are conducted, and the results indicate that our scheme can reduce the attacker’s success rate to 3.15%, while still achieving high efficiency in terms of the number of readings that should be transmitted. Our measurements indicate that the proposed scheme can increase efficiency by about 41% compared to continuously transmitting readings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».