一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法技术

本发明专利技术涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，包括以下步骤：以第一周期读取计量读数；构建数据准备层，以第一周期从缓存区取出计量读数，建立存盘数据；建立存储代理层，周期性将预设数量的随机码提供给数据准备层；存储代理层接收存盘数据，将存盘数据存入指定存储地址对应的存储块编址上；构建存证固定层，以第二周期将存储区新存入的存盘数据纳入待固定集合，将时间集和哈希集一起提取哈希值，作为固定哈希值，将固定哈希值上传区块链存储；以第三周期将最新存盘数据中计量读数，上传电力计量计费中心。本发明专利技术的有益效果是：通过将计量数据周期性上传区块链存储，提高计量数据的可信度。提高计量数据的可信度。提高计量数据的可信度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法


[0001]本专利技术涉及区块链
，具体涉及一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大。对电力消费数据的准确采集和计量，涉及到供电企业和电力用户直接利益，是保障电力供应市场健康运行的重要环节。电力系统中对用户用电不仅有计量用量的需求，还对，还对用户的用电的功率因数进行计量。用户负载的功率因数低，会给电网的运行带来压力，抬高电网运行成本。因而用电较大的用户，如工厂，通常被要求在厂区内配备电容器，使整体功率因数不低于预设值，否则将需要支付较高的违约金。随着电子技术和通信技术的发展，电力系统大量采用智能电表进行用电量的采集和计量。智能电表具有更丰富的功能、更低的功耗和更高的准确度，但同时也带来了风险。电能表设置在用户处，若电能表的控制器被挟持或电能表的通信被挟持，会带来计量数据被篡改的问题，给供电企业带来损失。用电数据的准确计量是保障电力市场交易公平性的基础，电能表数据的安全准确则是计量准确的保障。电能表的性能和安全，一直以来是电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，包括以下步骤：以第一周期读取计量读数，将计量读数写入指定缓存区；构建数据准备层，所述数据准备层以第一周期从缓存区取出计量读数，建立存盘数据，所述存盘数据包括计量读数、时间戳、电能表编号和指定存储地址；建立存储代理层，所述存储代理层在存储介质上开辟若干个存储区，在存储区上生成与所述存盘数据大小匹配的存储块，为存储块编址，所述存储代理层建立关联表，所述关联表记录存储块编址及关联的随机码，周期性将预设数量的随机码提供给数据准备层，作为指定存储地址使用；所述存储代理层接收存盘数据，按照其中的指定存储地址查询关联表，若关联表中存在所述指定存储地址，则将存盘数据存入所述指定存储地址对应的存储块编址上，并从关联表中删除该随机码，若关联表中不存在所述指定存储地址，则丢弃存盘数据；构建存证固定层，以第二周期将存储区新存入的存盘数据纳入待固定集合，提取待固定集合中全部存盘数据的时间戳，作为时间集，提取待固定集合中每个结构的哈希值，作为哈希集，将时间集和哈希集一起提取哈希值，作为固定哈希值，将固定哈希值上传区块链存储，获得对应的区块高度和区块哈希值，将区块高度、区块哈希值、固定哈希值、时间集和哈希集关联作为存证数据包存储；以第三周期将最新存入的存盘数据中包含的计量读数和时间戳，上传到电力计量计费中心。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，所述存盘数据还包括穷举数和匹配数，所述穷举数、匹配数、计量读数和时间戳满足工作量证明条件，所述工作量证明条件为：提取计量读数和时间戳的哈希值，所述匹配数的末尾N位取值与所述哈希值相同，所述穷举数与匹配数一起提取的哈希值的前M位取值为0，所述匹配数来自匹配数集合，所述匹配数集合由电力计量计费中心生成并下发，并周期性更换。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，所述电能表以第四周期将存储的存盘数据和存证数据包上传到电力计量计费中心；所述电力计量计费中心验证存盘数据的完整性，根据存盘数据中的时间戳，查找时间戳所在的时间集，根据时间集找到存盘数据存证对应的存证数据包；获得存证数据包中的存证哈希值、区块哈希值和区块高度，访问区块链进行验证，若相应的区块不存在存证哈希值，则判定电能表异常，需要人工检验或更换；若相应的区块存在存证哈希值，则提取存盘数据的哈希值，在哈希集中寻找所述哈希值，若存在则验证通过，进行下一个电能表的验证，若不存在，则判定电能表异常，需要人工检验或更换。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，构建支持机，所述支持机与若干个电能表和电力计量计费中心通信连接，所述支持机接收匹配数集合，为匹配数集合中的每个匹配数寻找穷举数，所述穷举数与匹配数一起提取的哈希值满足预设的工作量证明条件，将寻找到的穷举数和匹配数关联存储，电能表构建存盘数据时，提取计量读数和时间戳的哈希值，与支持机建立通信，索要与哈希值末尾N位数相同的匹配数和对应的穷举数，将得到的匹配数和穷举数存入存盘数据。5.根据权利要求4所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，为匹配数集合中的每个匹配数寻找穷举数的方法包括：随机生成16的N次方个匹配数，匹配数的末尾N位取值均不相同，将全部匹配数关联时
间戳发送给电力计量计费中心存储；为随机生成的每个匹配数寻找穷举数，使满足预设的工作量证明条件；当第一周期结束时，丢弃全部穷举数，重新执行本方法。6.根据权利要求5所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，所述电力计量计费中心验证存盘数据的穷举数和匹配数，提取计量读数和时间戳的哈希值验证是否与匹配数的末尾N位取值相同，验证穷举数和匹配数的哈希值是否满足预设的工作量证明条件，若均符合，则验证通过，若存在不符，则判定电能表异常，需要人工检验或更换。7.根据权利要求5或6所述的一种基于区块链技术的智能电能表防篡改方法，其特征在于，电能表索要与匹配数和对应的穷举数的方法包括：电能表...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜家宝，陈东滨，陈升，郑锦新，陆志荣，
申请(专利权)人：浙江万胜智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：