基于区块链的V2G交易隐私保护方法、设备及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于区块链的V2G交易隐私保护方法、设备及系统，区块链节点接收买方客户端匿名发送的交易参数，将交易参数和买方客户端生成的第一个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第一个零知识证明的正确性，并将验证通过的交易参数记录在区块链上；区块链节点接收买方客户端匿名发送的担保费用，并将验证通过的担保费用记录在区块链上；区块链节点接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证，并将验证通过的支付凭证记录在区块链上；基于区块链的智能合约，将支付凭证转化为对应数额的资金；将对应数额的资金发送给卖方客户端；将担保费用发送给买方客户端。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的V2G交易隐私保护方法、设备及系统
本公开涉及区块链、隐私保护
，特别是涉及基于区块链的V2G交易隐私保护方法、基于区块链的V2G交易隐私保护系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。作为智能电网的重要组成部分之一，V2G技术发展迅速，逐渐成为相关行业中的热门话题。V2G技术，即Vehicle-to-Grid，是一种利用大量电动汽车作为电网的能源储备，为电网和其他可再生能源提供缓冲的技术方案。当电网需求超过基本负荷发电厂的容量时，由于电网本身并没有足够的电能存储，调峰电厂就会投入运行，有时候旋转备用也会参与其中。而当电网需求较低时，用电量会低于基本负荷发电厂的输出，这样那些未被使用的能量均会被浪费掉。在V2G场景中，电动汽车会在电网需求过高时向电网系统售卖电能，节省电网调峰的成本；在电网需求较低时购入电能，减少电能浪费。这样能有效的提升电网的整体效率，而电动汽车也能通过在高价时出售电能，低价时买入电能来获赚取收益。在V2G模式下，电动汽车从一个单纯的电能消费者转变为一个“移动电源”，电动汽车用户甚至可以在需要的时候，向其他电动汽车用户购买电能，实现电能的灵活配置。区块链是一种分布式、去中心化的系统，具有安全、不可篡改等特点，在数字货币交易领域具有广泛的应用。通过应用零知识证明等密码学技术，区块链可以很好地隐藏用户的交易记录和身份信息，从而保护用户隐私。此外，区块链作为一种底层技术，还可以支持智能合约。智能合约是一种安全可靠、自动化运行的程序，理论上可以为用户提供任何计算服务。包含智能合约的区块链在金融、医疗、能源、保险和物联网领域都有着广泛的应用。在V2G所描述的场景中，电动汽车与电网系统或其他电动汽车进行电能交易，考虑到交易双方相互的信任问题，需要一个可信的第三方作为担保，防止任何一方出现欺骗行为，而区块链则可以很好地胜任这个角色。交易双方在区块链中进行协商，付款方预支付一定数量的金额，双方在线下进行电能交易，最后在系统中进行结算。在实现本公开的过程中，专利技术人发现现有技术中存在以下技术问题：传统的第三方支付平台往往会掌握大量的用户隐私，比如支付金额、支付时间，这些信息会被用于推断用户的行为习惯，并用于各种商业目的。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于区块链的V2G交易隐私保护方法、设备及系统；第一方面，本公开提供了基于区块链的V2G交易隐私保护方法；基于区块链的V2G交易隐私保护方法，包括：区块链节点接收买方客户端匿名发送的交易参数，将交易参数和买方客户端生成的第一个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第一个零知识证明的正确性，并将验证通过的交易参数记录在区块链上；区块链节点接收买方客户端匿名发送的担保费用，将担保费用和买方客户端生成的第二个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第二个零知识证明的正确性，并将验证通过的担保费用记录在区块链上；区块链节点接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证，将用于结算的支付凭证和卖方客户端生成的第三个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第三个零知识证明的正确性，并将验证通过的支付凭证记录在区块链上；基于区块链的智能合约，将支付凭证转化为对应数额的资金；将对应数额的资金发送给卖方客户端；将担保费用发送给买方客户端。第二方面，本公开还提供了基于区块链的V2G交易隐私保护系统；基于区块链的V2G交易隐私保护系统，包括：区块链节点，其被配置为：接收买方客户端匿名发送的交易参数，将交易参数和买方客户端生成的第一个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第一个零知识证明的正确性，并将验证通过的交易参数记录在区块链上；区块链节点，其被配置为：接收买方客户端匿名发送的担保费用，将担保费用和买方客户端生成的第二个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第二个零知识证明的正确性，并将验证通过的担保费用记录在区块链上；区块链节点，其被配置为：接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证，将用于结算的支付凭证和卖方客户端生成的第三个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第三个零知识证明的正确性，并将验证通过的支付凭证记录在区块链上；基于区块链的智能合约，将支付凭证转化为对应数额的资金；将对应数额的资金发送给卖方客户端；将担保费用发送给买方客户端。第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。与现有技术相比，本公开的有益效果是：使用了基于哈希链的微支付手段，来减少线下交易的成本，同时有效地防止线下交易中任何一方的不诚实行为。在微支付中，支付方所使用的是一种支付凭证——payword，payword可以通过智能合约计算得到对应的价值。本专利技术使用智能合约实现公平可靠的交易结算，解决交易双方的信任问题；本专利技术应用区块链与零知识证明相结合的方法，通过隐藏了结算过程与双方用户账户的关联性，保护用户在第三方平台上的数据记录隐私；本专利技术应用基于哈希链的微支付手段，保障了线下电力交易的灵活性和安全性，同时可以节约交易成本。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为第一个实施例的哈希链结构；图2为第一个实施例的默克尔树结构；图3为第一个实施例的微支付交易过程；图4(a)和图4(b)为第一个实施例的Convert与Commit操作所证明的关系图示(带阴影的为私密参数)；图5(a)和图5(b)为第一个实施例的Claim与Deposit操作所证明的关系图示(带阴影的为私密参数)。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。区块链本身安全公开的特性也为用户的隐私保护增添了难度，比如要验证一笔交易正确性的同时隐藏交易的具体细节，这可以通过应用零知识证明技术来解决。零知识证明技术指的是：证明者拥有一些“知识”可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于区块链的V2G交易隐私保护方法，其特征是，包括：/n区块链节点接收买方客户端匿名发送的交易参数，将交易参数和买方客户端生成的第一个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第一个零知识证明的正确性，并将验证通过的交易参数记录在区块链上；/n区块链节点接收买方客户端匿名发送的担保费用，将担保费用和买方客户端生成的第二个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第二个零知识证明的正确性，并将验证通过的担保费用记录在区块链上；/n区块链节点接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证，将用于结算的支付凭证和卖方客户端生成的第三个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第三个零知识证明的正确性，并将验证通过的支付凭证记录在区块链上；基于区块链的智能合约，将支付凭证转化为对应数额的资金；将对应数额的资金发送给卖方客户端；将担保费用发送给买方客户端。/n

【技术特征摘要】
1.基于区块链的V2G交易隐私保护方法，其特征是，包括：
区块链节点接收买方客户端匿名发送的交易参数，将交易参数和买方客户端生成的第一个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第一个零知识证明的正确性，并将验证通过的交易参数记录在区块链上；
区块链节点接收买方客户端匿名发送的担保费用，将担保费用和买方客户端生成的第二个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第二个零知识证明的正确性，并将验证通过的担保费用记录在区块链上；
区块链节点接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证，将用于结算的支付凭证和卖方客户端生成的第三个零知识证明以智能合约的形式记录到区块链上；区块链节点验证第三个零知识证明的正确性，并将验证通过的支付凭证记录在区块链上；基于区块链的智能合约，将支付凭证转化为对应数额的资金；将对应数额的资金发送给卖方客户端；将担保费用发送给买方客户端。


2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述交易参数，包括：担保费凭证、最大支付次数和用于区分卖方客户端和买方客户端的一次性公钥；所述交易参数，是由买方客户端和卖方客户端预先协商的参数。


3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述区块链节点验证第二个零知识证明的正确性，并将验证通过的担保费用记录在区块链上之后；所述区块链节点接收卖方客户端匿名发送的用于结算的支付凭证步骤之前；还包括：
买方客户端与卖方客户端开始线下微支付交易，线下交易结束后，买方客户端得到电能，卖方客户端得到用于结算的支付凭证。


4.如权利要求1所述的方法，其特征是，第一个零知识证明，所证明的内容包括：
买方客户端当前的零知识余额等于第一哈希值、买方客户端生成的零知识金额等于第二哈希值、交易完成后买方客户端的零知识余额等于第三哈希值、第一私密参数大于第二私密参数、或者第一私密参数与第二私密参数的差值等于第三私密参数。


5.如权利要求1所述的方法，其特征是，
第二个零知识证明，所证明的内容包括：
买方客户端使用的零知识金额等于第二哈希值、零知识金额存在于预生成的默克尔树中、或者，买方客户端支付的担保费凭证等于第四哈希值；
或者，第三个零知识证明，所证明的内容包括：
卖方客户端应得的零知识金额等于第五哈希值、智能合约中的担保费用凭证等于第四哈希值、或者，第四私密数据等于第二私密参数与设定公开参数的乘积。


6.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述将对应数额的资金发送给卖方客户...

【专利技术属性】
技术研发人员：万志国，张桐，刘卫壮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37