“智能电网”包含了许多不同的的概念。在一家公用事业公司和消费者间的双程综合通信,并且带有传输和分配的电网。也包含了感应和测量技术。该技术可以检测器材的状况、电网完整性、拥堵、盗电、先进的传输和存储元件。这些元件可以更充分有效地使用产电和传输的基础设施,并且有诊断和控制设备和软件。这些设备和软件可以对具体的电网的中断或者断电,进行确定和提供预设的解决办法。需求响应是公用事业公司服务和客户之间主要的平衡部分。需求管理会在每一户、每一家农场、工厂或者办公室的电表被远远更先进的设备替换掉。这些先进设备包含了通信和数据处理能力。在需求管理中,智能电表仅是第一阶段。随着时间推移,电表会被连接到新一代的智能设备或者是商业器材。安装这些设备仅在用户选择过的价格条件下去操作,或者公用事业公司自身通过智能电表来操控这些设备。那就是为什么可信的认定和信息安全是先进的测量基础设施系统的最重要的因素的原因。真实性和网络安全是确保不断发展的电网系统的效率,可靠性和安全性的最关键部分。确保连接到AMI系统的智能电表和数据收集器的安全可靠的身份认证至关重要。在这项工作中,使用可配置的环形振荡器物理不可克隆功能(ROPUF),为智能电网的AMI系统引入了一种新颖的身份验证和密钥管理方案。设计范围涵盖了公用事业公司与智能电表网络之间的通信。该方案基于面向硬件的安全性,可以在现有的智能电表上实现。攻击者很难对这种方案中使用的密码密钥进行建模,因为每组密钥仅使用一次。验证码是使用汉明码从可配置的RO PUF响应位生成的。该方案的设计确保了容错能力,因为选择了具有高频差异的环形振荡器(RO)比较对以防止位翻转。认证方案在延迟和数据存储方面是高效且具有成本效益的。作为概念验证,该方案在Xilinx Spartan 3E FPGA板上实现。在威胁模型分析中,使用多基因遗传规划(MGGP)来证明该方案无法被对手建模。此外,还表明该方案可抵御常见的无线传感器网络攻击,包括窃听,欺骗,侵入式攻击和中间人攻击。该论文的主要内容为以下部分:第一章描述了论题的北京和重要性,研究地位,和该论文的焦点和结构,也做了该论文的文献回顾。第二章研究需求响应方案和先进的测量基础设施,总结了系统结构、通信模式和研究了电力需求响应技术的有关概念。第三章分析了基于硬件的认定和发展一个重要的管理项目,即可配置的具有不可复刻功能的物理铃声振荡器,设计了 DR系统硬件结构的总体框架。该认定项目在先进的测量基础设施和服务供应商之间。在第四章,详细设计了评估和安全管理,以实现对智能和公用事业服务的DR终端、技术问题、转型和改变、模拟和网络攻击的技术支持。该章节总结了论文的研究结果,解释了论文的不足之处。在第五章,是对该论文和未来研究的总结。该章总结了论文的研究结果,解释了论文的不足之处和对未来研究的期望。