基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，涉及区块链技术领域。该系统包括用户端模块和弱中心化管理模块，其中，弱中心化管理模块包括节点管理子模块、交易管理子模块、安全管理子模块、违约管理子模块和共识机制子模块。本发明专利技术利用弱中心化管理模块中的安全管理子模块对联盟区块链内电力点对点交易进行安全校核及阻塞管理，保障了微电网的安全，保障了买卖双方的隐私和交易数据安全。

Distributed energy weak centralized transaction management system based on alliance blockchain

【技术实现步骤摘要】
基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统
本专利技术涉及区块链
，具体涉及一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统。
技术介绍
着社会日益发展，经济全球化和工业化进程的推进，全球对环境问题越发重视，对低碳、清洁、可再生能源的需求不断提高，对能源高效利用提出要求。自20世纪90年代以来，许多国家已开始对电力行业进行重大重组。我国多次的电力系统改革始终朝着市场化的方向不断推进。电力市场化改革放开了进入电力交易市场主体的限制，推动了售电侧市场主体的广泛化，是对电力系统的完善和优化。现有方法通常利用区块链技术对电力系统进行完善和优化。区块链是一种P2P网络中的共享账本技术，它也是一种去中心化、去信任化、公开透明的分布式数据存储技术。然而，区块链下的买卖双方间的电力交易数据信息在节点中是公开的，攻击者通过对交易数据信息进行分析和整理、分析不同电力买卖双方的账户之间的交易关系来恶意挖掘和利用他们之间的交易信息，使交易者的账户信息隐私的泄露，存在信息安全性差、买卖双方隐私难以保障的问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，解决了现有技术中信息安全性差、买卖双方隐私难以保障的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，所述系统包括：用户端模块，所述用户端模块用于交易节点处理交易数据，包括接收需求信息和发送需求信息；弱中心化管理模块，所述弱中心化管理模块包括：交易管理子模块，所述交易管理子模块获取联盟区块链交易节点的需求信息，并向联盟区块链内所有交易节点广播当前联盟区块链内所有需求信息，并等待交易节点对交易类型的选择；接受交易节点对交易类型的选择，若交易节点选择场外交易，则交易节点在联盟区块链内部通过通信功能进行协商，形成意向协议I1，若交易节点选择场内交易，则由弱中心化管理机构调用智能合约区块链匹配买卖双方交易节点，形成意向协议I2；模块内安全管理子模块，所述模块内安全管理子模块以固定时段汇集该时段所有意向协议I1和所述意向协议I2，并对所述意向协议I1和所述意向协议I2进行安全校核和阻塞管理；返回交易节点满足安全要求的原意向协议Io或调整后的意向协议I3给交易节点，并由交易节点最终确认，形成最终的意向协议Iend，所述意向协议Iend存储于智能合约区块链。优选的，所述用户端模块包括：信息管理子模块，所述信息管理子模块用于接收来随机数R，并利用随机数R生成私钥s-key、公钥g-key及地址add并存储；用户端交易管理子模块，所述用户端交易管理子模块用于形成需求信息，并广播交易需求信息；接收所有需求信息，并由用户决定参与场内交易或场外交易；接收由弱中心化管理模块的匹配后或阻塞管理后的意向协议，创建随机地址r_add，并按意向协议转移违约金及资金或电量。优选的，所述弱中心化管理模块还包括节点管理子模块，所述节点管理子模块包括：节点审核单元，所述节点审核单元用于审核用户节点，判断用户节点是否符合联盟区块链准入条件，若不符合联盟区块链准入条件，则拒绝用户节点加入，若符合联盟区块链准入条件，为用户节点分配的随机数R；信息存储单元，所述信息存储单元用于接收节点审核单元通讯的交易节点的随机数R，接收用户端信息管理模块通讯的交易地址add，并存储用户随机数R及交易地址add。优选的，所述节点管理子模块还包括：信用管理单元，所述信用管理单元用于接收交易节点违约的信号；接收和广播全微电网的最终的意向协议Iend，记录各交易节点制定意向协议的次数，记为总交易次数tri；计算加入联盟区块链后的违约率oi；接收节点审核单元通讯的交易节点i初始失信率Inii，记录交易节点i的失信率Cri＝Inii+oi。优选的，所述弱中心化管理模块还包括违约管理子模块，所述违约管理子模块用于接收到交易节点提供的违约金的随机地址的信号，提取违约金于违约金账户中；接收交易节点违约的信号，直接按照违约惩罚处理；接收交割成功信号，从违约金账户返还违约金于提取违约金的随机地址中。优选的，所述弱中心化管理模块还包括共识机制子模块，所述共识机制子模块包括：计算单元，所述计算单元用于求解区块链网络广播的问题，将计算出结果后由通讯单元广播到全网或接收到其他计算单元广播的求解结果及区块并对该求解结果进行验证；代币单元，所述代币单元用于记录并存储获胜所获激励代币。优选的，所述最终的意向协议Iend中包括电量、协议资金、交割时间、违约金、违约金最迟呈交时间、买卖双方交易节点存储协议电量及协议资金的随机地址和双方交易地址。(三)有益效果本专利技术提供了一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：1、本专利技术利用弱中心化管理模块中的安全管理子模块对联盟区块链内电力点对点交易进行安全校核及阻塞管理，保障了微电网的安全，保障了买卖双方的隐私和交易数据安全。2、本专利技术能为有需求的交易节点提供两种交易类型的选择，丰富了交易类型。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统的框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，解决了现有技术中信息安全性差、买卖双方隐私难以保障的问题。本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术实施例利用弱中心化管理模块中的安全管理子模块对联盟区块链内电力点对点交易进行安全校核及阻塞管理，保障联盟区块链安全，保障了买卖双方的隐私和交易数据安全。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本专利技术实施例提供了一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，如图1所示，所述系统包括：用户端模块，所述用户端模块用于交易节点处理交易数据，包括接收需求信息和发送需求信息；弱中心化管理模块，所述弱中心化管理模块包括：交易管理子模块，所述交易管理子模块用于获取联盟区块链交易节点的需求信息，并向联盟区块链内所有交易节点广播当前联盟区块链内所有需求信息，并等待交易节点对交易类型的选择；接受交易节点对交易类型的选择，若交易节点选择场外交易，则交易节点在联盟区块链内部通过通信功能进行协商，形成意向协议I1，若交易节点选择场内交易，则由弱中心化管理机构调用智能合约区块链匹配买卖双方交易节点，形成意向协议I2；模块内安全管理子模块，所述模块内安全管理子模块用于以固定时段汇集该时段所有意向协议I1和所述意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，其特征在于，所述系统包括：用户端模块，所述用户端模块用于交易节点处理交易数据，包括接收需求信息和发送需求信息；弱中心化管理模块，所述弱中心化管理模块包括：交易管理子模块，所述交易管理子模块获取联盟区块链交易节点的需求信息，并向联盟区块链内所有交易节点广播当前联盟区块链内所有需求信息，并等待交易节点对交易类型的选择；接受交易节点对交易类型的选择，若交易节点选择场外交易，则交易节点在联盟区块链内部通过通信功能进行协商，形成意向协议I1，若交易节点选择场内交易，则由弱中心化管理机构调用智能合约区块链匹配买卖双方交易节点，形成意向协议I2；模块内安全管理子模块，所述模块内安全管理子模块以固定时段汇集该时段所有意向协议I1和所述意向协议I2，并对所述意向协议I1和所述意向协议I2进行安全校核和阻塞管理；返回交易节点满足安全要求的原意向协议Io或调整后的意向协议I3给交易节点，并由交易节点最终确认，形成最终的意向协议Iend，所述意向协议Iend存储于智能合约区块链。

【技术特征摘要】
1.一种基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，其特征在于，所述系统包括：用户端模块，所述用户端模块用于交易节点处理交易数据，包括接收需求信息和发送需求信息；弱中心化管理模块，所述弱中心化管理模块包括：交易管理子模块，所述交易管理子模块获取联盟区块链交易节点的需求信息，并向联盟区块链内所有交易节点广播当前联盟区块链内所有需求信息，并等待交易节点对交易类型的选择；接受交易节点对交易类型的选择，若交易节点选择场外交易，则交易节点在联盟区块链内部通过通信功能进行协商，形成意向协议I1，若交易节点选择场内交易，则由弱中心化管理机构调用智能合约区块链匹配买卖双方交易节点，形成意向协议I2；模块内安全管理子模块，所述模块内安全管理子模块以固定时段汇集该时段所有意向协议I1和所述意向协议I2，并对所述意向协议I1和所述意向协议I2进行安全校核和阻塞管理；返回交易节点满足安全要求的原意向协议Io或调整后的意向协议I3给交易节点，并由交易节点最终确认，形成最终的意向协议Iend，所述意向协议Iend存储于智能合约区块链。2.如权利要求1所述的基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，其特征在于，所述用户端模块包括：信息管理子模块，所述信息管理子模块用于接收来随机数R，并利用随机数R生成私钥s-key、公钥g-key及地址add并存储；用户端交易管理子模块，所述用户端交易管理子模块用于形成需求信息，并广播交易需求信息；接收所有需求信息，并由用户决定参与场内交易或场外交易；接收由弱中心化管理模块的匹配后或阻塞管理后的意向协议，创建随机地址r_add，并按意向协议转移违约金及资金或电量。3.如权利要求2所述的基于联盟区块链的分布式能源弱中心化交易管理系统，其特征在于，所述弱中心化管理模块还包括节点管理子模块，所述节点管理子模块包括：节点审核单元，所述节点审核单元用于审核用户节点，判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：周开乐，蒋彦妮，杨善林，陆信辉，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34