数据聚合常见于物联网场景中,是将不同数据源细粒度敏感的数据合并起来的技术,在严格要求数据合法合规使用的当下成为研究热点。本文以智能电网数据聚合为背景,针对现有智能电网数据聚合方案存在多维数据聚合方案开销大、批量验证失败后检错效率低、基于秘密共享安全多方计算的可实现复杂计算聚合框架未保证用户秘密份额的可验证性等问题,开展高效轻量的多功能隐私保护数据聚合研究。可实现复杂计算的数据聚合是研究趋势,而其效率依赖于底层技术（如安全多方计算）的效率。安全两方计算作为安全多方计算特例,具有很广泛的应用场景,并可以扩展成为通用安全多方计算用于可实现复杂计算的数据聚合。服务器可分担参与方开销,提高安全两方计算效率,日益繁杂的物联网对复杂计算提出更高安全需求,因此本文亦针对现有方案客户参与方计算负载高、第三方服务器介入打破传统两方计算的公平性、高开销无法适应复杂计算应用的问题,开展了恶意模型下服务器辅助安全两方计算研究,以期用于实现更轻量高效的可实现复杂计算数据聚合。本文主要工作如下:1.轻量化的可快速检错的隐私保护多维数据聚合:提出了一种新颖高效的可快速检错的隐私保护的智能电网多维数据聚合方案EPMDA-FED。EPMDA-FED采用中国剩余定理提出了新型的多维数据打包方案,并在无可信第三方的情形下,使用轻量的、选择明文攻击安全的、抗合谋攻击的加密方案加密打包结果。同时,EPMDA-FED通过批量验证保证协商密钥的一致性、真实性和完整性。另外,EPMDA-FED基于有限集的均匀（k,n）集理论,创新地提出了一种亚线性算法复杂度的快速通用类组合检错算法combine＆divide。该算法适用于实际场景中的任何聚合签名方案,为其他应用场景下的快速检错问题提出了新的思路。EPMDA-FED 比相应多维数据打包方案计算开销更小,通讯开销仅为相应方案的30%。2.可验证的可实现复杂计算的隐私保护数据聚合:首次提出了一种基于雾计算智能电网隐私保护的可验证的可实现复杂计算的数据聚合方案VPDC-MPC。该方案可以通过云服务器安全多方计算同时支持加法数据聚合和函数查询功能。VPDC-MPC可以实现用户数据秘密份额的批量验证,保证秘密份额在分发和传输过程中一致性和正确性,同时基于树结构提出了快速检测无效秘密份额报告的算法。此外,即使某些恶意内部敌手合谋,也不能获取诚实智能电网用户的隐私数据。性能评估表明,即使在计算和通信开销上做出些许妥协,但VPDC-MPC有比其他方案更实用的性能。3.恶意模型下服务器辅助的安全两方计算:提出了恶意模型下服务器辅助的安全两方计算协议MSa-2PC。MSa-2PC创新地使用半门技术和信息论消息认证码优化验证混淆电路方案实现恶意模型下的两方计算协议,另外把电路评估的部分工作安全外包给服务器以减少评估参与方开销。通过安全性分析证明了协议抵抗恶意敌手结构,满足提出的隐私性、正确性和公平性目标。经过性能评估可知,基于半门优化技术MSa-2PC与门电路生成和评估使用更少通讯开销,MSa-2PC预处理阶段可使在线运算阶段交互次数少,协议运行更高效。