4.3、计算开销分析
这里通过计算时间的长短来分析计算开销的大小。通过文献[6]可知执行一次Hash函数的时间为0.000 092 ms，执行一次RSA签名验证需要0.1 ms，而执行整个RSA协议则需要2.25 ms。在基本Merkle树协议中，n个节点的Merkle树，在验证时就需要进行n/4-1次Hash计算。在本文带屏蔽参数的多级Merkle树认证方案中，两级验证只需要计算子树中的根节点的值，其开销比传统Merkle树小。而RSA协议执行一次的时间就是Hash时间的一万倍，因此其计算开销远远大于传统Merkle树方案与本文带屏蔽参数的多级Merkle树认证方案。
通过上述分析可以看到，本文带屏蔽参数的多级Merkle树认证协议无论是通信开销还是计算开销都小于传统Merkle树方案与RSA方案，并且集合了Merkle树协议和带屏蔽参数的认证协议，具有通信和计算开销小、安全性和保密性高等优点，符合智能电网信息采集系统的要求。虽然本方案不能随机广播，但是其高性能足够让用户在智能配电网信息采集系统中选择它。
5、结论
本文提出了一种具有隐私保护的数据认证方案。该方案采用的是带屏蔽参数的Merkle树认证协议，既可以认证接收数据的可靠性和完整性，又可以对数据进行保护，从而有效解决了智能配电网信息采集系统中的信息安全问题。同时本文将基本协议优化为多级带屏蔽参数的Merkle树协议，有效解决了大量节点认证时存储和通信开销太大的问题，更符合智能电网的安全性认证要求。分析结果也表明，本协议在性能与开销方面都具有一定的优越性。
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