一种基于区块链的交易系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链的交易系统，包括：能源交易管理模块、共识配置模块、智能电表装置、链式交易模块和离链支付模块。本发明专利技术的一种基于区块链的交易系统，利用建立在区块链上的智能合约，可以数字化、智能化地完成售电公司的切换，简化能源供应合同的切换，通过智能合约状态转换的迭代建立了区块链的共识，并配置链式交易模型进行异步通信，在提高交易效率的同时，保障了交易的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的交易系统
本专利技术涉及能源交易领域，具体涉及一种基于区块链的交易系统。
技术介绍
国家电网有限公司提出全面部署泛在电力物联网，建设万物互联的智慧能源综合服务体系，实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，形成共建、共治、共享的能源互联网生态圈。泛在电力物联网和区块链技术互联互通、共治共享的思想一致，是区块链落地应用的广阔天地，同时也带来了新的挑战。随着泛在电力物联网的建设和普及，海量电力智能终端不断接入，对数据交互的并发性和稳定性要求将会越来越高。若采用传统的记账方式，势必会造成网络拥堵，数据交互耗时长，信息也不能实时双向传递。因此如何打破区块链的效率瓶颈，并提高交易安全，是区块链技术在电网大规模应用的关键。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术一种基于区块链的交易系统，包括：能源交易管理模块、共识配置模块、智能电表装置、链式交易模块和离链支付模块；其中，所述能源交易管理模块，用于：(1)门户：门户功能包括系统管理员门户和企业、个人用户门户；(2)用户管理：企业、个人用户通过递交基本注册信息向管理方获取登录用的账户和密钥，并按需更新有关信息；系统管理员可以审核个人用户的注册申请、管理已注册的个人用户，也可以管理系统中所有的电表设备和发电设备信息；(3)资金管理：根据结算情况生成结算单，提供第三方支付渠道进行点对点支付,以及提供资金收支明细的查询功能；(4)交易管理：根据不同角色权限，使用不同功能，实现能源交易从发布、签订到最后结算的完整流程；(5)运营管理：系统管理员可在运营中心查看用户情况、交易情况、收支情况、网架概况及区块链的实时运行状态，维护合约模板；(6)系统管理：提供日志、消息、应用服务和区块链平台状态监控功能；(7)区块链存证服务：提供合同存证、电量存证服务；所述共识配置模块，用于：采用所述第一共识机制和第二共识机制，将区块分为第一共识区块和第二共识区块两种；其中，权益为区块链节点对区块链货币的所有权；所述智能电表装置，包括计量模块、中央数据处理模块、通信模块、显示模块、电源模块和区块链支撑模块；所述链式交易模块，基于有向无环链并利用异步通信共识机制进行新区块的确认。优选地，在第二共识区块中，矿工通过向自己支付并消耗特定数量的币龄来获取区块记账权；所述币龄大于哈希目标，所述哈希目标由区块平均权益、未被花费的输出和当前时刻共同决定，而币龄等于当前拥有的币数量乘以最后一次交易的时间。优选地，所述共识配置模块，还用于：配置虚拟机中运行的智能合约，运行所述智能合约需要消耗矿工费，设置可运行计算指令的上限，从而避免无限循环；假设整个网络状态为a0，合约运算剩余的矿工费为g0，区块链运行环境中的重要信息保存在元组内，系统状态转移函数记为f，a1为系统运行后状态，g1为运行后剩余矿工费，s为执行终止操作的合约列表，1为记录序列，r为运行后返还的矿工费，o为合约产生的输出，则整个状态转换可表示为：(a1,g1,s,l,r,o)＝f(a0,g0,1)；在大多数情况下，f被定义为不断迭代系统临时状态和虚拟机临时状态的过程。优选地，迭代的终止由以下两个条件决定:(1)系统状态出现异常使得虚拟机停止工作，包括矿工费不足、指令无效和虚拟机堆栈不足等；(2)虚拟机执行完所有指令并返回结果，正常停止。优选地，在每一次迭代过程中，智能合约的指令被压入堆栈，虚拟机按堆栈索引执行指令；每执行一条指令就支付相应的矿工费,直到所有指令执行完毕，堆栈被清空；若遇到异常,虚拟机则停止工作并逐层向上返回。优选地，所述基于有向无环链并利用异步通信共识机制进行新区块的确认，包括以下步骤：1)在基于区块链的电网系统中事先选取N个权威节点作为“见证人”，其中N<＝全部节点的1/3，负责主链上交易有效性的确认与全网交易检查；2)当某个能源终端节点A发起一笔数据交互的新交易时，该节点会找前两个权重值较高的连续历史父区块去验证；即在与节点A有直接关系的父区块中会找到权重值最高的B区块和B区块的权重值最高的直接父区块C区块来验证；3)利用B、C两个父区块的随机值和A的自身算力进行计算，得到区块A的权重数值W(A)；4)将计算得到的W(A)以及随机值向全网所有节点广播；5)该区块的运算结果又会被其他节点发起新交易的子区块D以相同的方式验证；被其他节点验证的次数越多，区块A有效的概率越高；6)当区块A被超过一半的权威节点直接或间接确认时，他的有效性将被最终确定；7)权威节点将有效区块A加入到主链。优选地，所述权威节点负责记录交易区块的时间戳，监督每个区块按照权重值的大小排序依次进行验证；在权威节点见证的主链中，所有区块位于主链中，或者向前跳跃少数几个父区块就可以到达主链，跳跃的次数为主链指数，当有冲突发生时，比较这两个区块的主链指数，只保留主链指数较低即离主链更近的那个，从而剔除非法交易。优选地，在门户中，系统管理员门户展示全网个人用户、全网企业用户和区块链平台信息；管理员可以修改密码、修改绑定邮箱、退出系统、进行个人设置；企业、个人用户门户展示企业、个人的基本信息，包括作为甲方已发布合约概况、作为甲方合约被签订概况、作为乙方已签订合约概况；用户可以修改密码、修改绑定邮箱、退出系统、进行个人设置。优选地，在资金管理中，资金明细查询，即可以查询资金变动明细和结算单情况，并可选定结算项目进行点对点支付；结算管理，即根据结算情况生成结算单，提供第三方支付渠道进行点对点支付，以及提供资金收支明细的查询功能。优选地，在交易管理中，交易发布，即用户可以选择管理员已启用的合约模板，填入交易参数后，形成待交易产品；交易签订，即用户已绑定用电电表时，选择可交易的交易产品，完成交易签订，并部署为区块链上的交易合约；交易查询，即用户可以查询并管理自己发布的合约，对已发布未签订的合约进行撤回，还可以打开合约进行查看合约详情、交易详情、上链存证等信息。本专利技术的一种基于区块链的交易系统，利用建立在区块链上的智能合约，可以数字化、智能化地完成售电公司的切换，简化能源供应合同的切换，通过智能合约状态转换的迭代建立了区块链的共识，并配置链式交易模型进行异步通信，在提高交易效率的同时，保障了交易的安全性。附图说明图1为本专利技术一种基于区块链的交易系统的结构图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种基于区块链的交易系统，包括：能源交易管理模块、共识配置模块、智能电表装置、链式交易模块和离链支付模块；其中，为了支撑供需双方在线发布能源需求、实时生成能源交易智能合约，并根据智能合约清分出各方的结算单，能源交易管理模块的主要功能应包括门户、用户管理、资金管理、交易管理、运营管理、系统管理、区块链存证服务等。所述能源交易管理模块，用于：(1)门户：门户功能包括系统管理员门户和企业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的交易系统，其特征在于，包括：能源交易管理模块、共识配置模块、智能电表装置、链式交易模块和离链支付模块；其中，/n所述能源交易管理模块，用于：/n(1)门户：门户功能包括系统管理员门户和企业、个人用户门户；/n(2)用户管理：企业、个人用户通过递交基本注册信息向管理方获取登录用的账户和密钥，并按需更新有关信息；系统管理员可以审核个人用户的注册申请、管理已注册的个人用户，也可以管理系统中所有的电表设备和发电设备信息；/n(3)资金管理：根据结算情况生成结算单，提供第三方支付渠道进行点对点支付,以及提供资金收支明细的查询功能；/n(4)交易管理：根据不同角色权限，使用不同功能，实现能源交易从发布、签订到最后结算的完整流程；/n(5)运营管理：系统管理员可在运营中心查看用户情况、交易情况、收支情况、网架概况及区块链的实时运行状态，维护合约模板；/n(6)系统管理：提供日志、消息、应用服务和区块链平台状态监控功能；/n(7)区块链存证服务：提供合同存证、电量存证服务；/n所述共识配置模块，用于：/n采用所述第一共识机制和第二共识机制，将区块分为第一共识区块和第二共识区块两种；其中，权益为区块链节点对区块链货币的所有权；/n所述智能电表装置，包括计量模块、中央数据处理模块、通信模块、显示模块、电源模块和区块链支撑模块；/n所述链式交易模块，基于有向无环链并利用异步通信共识机制进行新区块的确认。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的交易系统，其特征在于，包括：能源交易管理模块、共识配置模块、智能电表装置、链式交易模块和离链支付模块；其中，
所述能源交易管理模块，用于：
(1)门户：门户功能包括系统管理员门户和企业、个人用户门户；
(2)用户管理：企业、个人用户通过递交基本注册信息向管理方获取登录用的账户和密钥，并按需更新有关信息；系统管理员可以审核个人用户的注册申请、管理已注册的个人用户，也可以管理系统中所有的电表设备和发电设备信息；
(3)资金管理：根据结算情况生成结算单，提供第三方支付渠道进行点对点支付,以及提供资金收支明细的查询功能；
(4)交易管理：根据不同角色权限，使用不同功能，实现能源交易从发布、签订到最后结算的完整流程；
(5)运营管理：系统管理员可在运营中心查看用户情况、交易情况、收支情况、网架概况及区块链的实时运行状态，维护合约模板；
(6)系统管理：提供日志、消息、应用服务和区块链平台状态监控功能；
(7)区块链存证服务：提供合同存证、电量存证服务；
所述共识配置模块，用于：
采用所述第一共识机制和第二共识机制，将区块分为第一共识区块和第二共识区块两种；其中，权益为区块链节点对区块链货币的所有权；
所述智能电表装置，包括计量模块、中央数据处理模块、通信模块、显示模块、电源模块和区块链支撑模块；
所述链式交易模块，基于有向无环链并利用异步通信共识机制进行新区块的确认。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在第二共识区块中，矿工通过向自己支付并消耗特定数量的币龄来获取区块记账权；所述币龄大于哈希目标，所述哈希目标由区块平均权益、未被花费的输出和当前时刻共同决定，而币龄等于当前拥有的币数量乘以最后一次交易的时间。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述共识配置模块，还用于：配置虚拟机中运行的智能合约，运行所述智能合约需要消耗矿工费，设置可运行计算指令的上限，从而避免无限循环；假设整个网络状态为a0，合约运算剩余的矿工费为g0，区块链运行环境中的重要信息保存在元组内，系统状态转移函数记为f，a1为系统运行后状态，g1为运行后剩余矿工费，s为执行终止操作的合约列表，1为记录序列，r为运行后返还的矿工费，o为合约产生的输出，则整个状态转换可表示为：
(a1,g1,s,1,r,o)＝f(a0,g0,1)；
在大多数情况下，f被定义为不断迭代系统临时状态和虚拟机临时状态的过程。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，迭代的终止由以下两个条件决定:
(1)系统状态出现异常使得虚拟机停止工作，包括矿工费不足、指令无效和虚拟机堆栈不足等；
(2)虚拟机执行完所有指令并返回结果，正常停止。


5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在每一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，
申请(专利权)人：江苏派智信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32