Oprettelse af en kappe til netdata i skyen

At levere moderne elektricitet er et talspil. Fra kraftværksoutput til forbrugernes brugsmønstre, Netoperatører jonglerer med et komplekst sæt variabler for at holde lysene tændt. Cloud-baserede værktøjer kan hjælpe med at administrere alle disse data, men forsyningsejere og systemoperatører er bekymrede for sikkerheden. Den bekymring forhindrer dem i at bruge skyen - et fællesnavn for netværksforbundne internetcomputere, der giver skalerbare, fleksibel og økonomisk computerkraft.

Forskere ved U.S. Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory udvikler og implementerer værktøjer til at lette cloud computing til netdrift og planlægning. En ramme, der udvikles hos Argonne, maskerer følsomme data, giver netoperatører mulighed for at udføre komplekse beregninger i skyen for at bestemme, hvor og hvornår de skal sende ressourcer. Ved at lette disse beregninger uden at kompromittere datasikkerhed og integritet, rammerne hjælper netoperatører med at tage elsystemet ind i fremtiden, samtidig med at man undgår dyre investeringer i computerinfrastruktur.

Flere og flere virksomheder flytter deres informationsteknologi (IT) systemer ind i skyen. Men adoptionen blandt netoperatører har været langsom, selv som smarte målere, sensorer og andre netværkskomponenter tilføjer endnu flere data, der skal behandles.

"Samlet set, skyen har meget få strømforbrugere på grund af sikkerhedsproblemet, " sagde Feng Qiu, en ledende computerforsker i Argonnes Energy Systems division, som leder laboratoriets datasikkerhedsforskning. "Skyen er noget netoperatører ønsker at bruge, men de har meget dybe bekymringer."

For at gemme data sikkert i skyen, en bruger kan kryptere det, men skyens sande værdi for netoperatører ligger i at kunne udføre beregninger på ulåste data, effektivt "leje" fjerncomputerkraft til intensive beregninger i farten. En sådan beregning er enhedsforpligtelsesproblemet, som omfatter tidsplanen for kraftværker - hvor meget strøm de producerer og hvornår.

"Det er et meget klassisk problem for industrien, og det er normalt meget svært at løse, " sagde co-etterforsker Alinson Santos Xavier. "Så du har brug for en masse regnekraft til det."

Meget af de data, der er involveret i sådanne beregninger, er følsomme, afsløre kritiske lokationer og proprietære forretningsoplysninger. For at drage fordel af skyens fleksible computerkraft uden at afsløre disse oplysninger, Qius team fordrejer sig, eller "forstyrrelser, "modellen og dataene, der sendes til beregninger, ændring af nøglevariabler og ligninger. En forklædt version af problemet går til en cloud-baseret "solver"-computer, og svaret returneres til en lokal, sikker server til afkodning.

"Under hele processen, de rigtige data og model er aldrig i skyen, " sagde Qiu. "Så selvom hackere får data fra skyen, de kan ikke bruge det."

Argonne-teamet går ind i det tredje år af et femårigt projekt finansieret af DOE's Office of Cybersecurity, Energisikkerhed, og Emergency Response for at producere rammen. Ud over at maskere data, forskerne arbejder på at bryde beregningsmæssige problemer yderligere op til løsning på tværs af flere cloud-baserede computere.

Resultatet vil ikke kun muliggøre hurtigere, mere effektive løsninger på eksisterende problemer, men kunne tillade mere robuste tilgange - mere præcis modellering af generatorer, for eksempel, eller et større antal scenarier til planlægning.

"Forsyningsselskaber og uafhængige systemoperatører har begrænsede beregningsressourcer, " sagde Qiu. "Dette åbner døren for dem til at få mere computerkraft og baner vejen for energisektorens overgang til cloud computing."