基于区块链的碳排放数据共享方法和系统技术方案

本发明专利技术属于计算机通信技术领域，具体涉及了一种基于区块链的碳排放数据共享方法和系统，旨在解决现有的碳排放数据共享发发安全性不足、搜索效率低、容易造成私钥遗失的问题。本发明专利技术包括：用户基于设备注册唯一账户后，生成设备公钥和设备私钥；将设备私钥拆分为多个设备子私钥，分别传输至多个认证节点；所述企业节点在企业联盟链上搜索是否存在设备的碳排数据；利用企业公钥对加密后的查询请求进行解密；认证节点将设备子私钥发送至沙盒节点；所述沙盒节点将多个设备子私钥恢复成设备私钥，并在所述沙盒节点内利用设备私钥完成碳排数据的解密。本发明专利技术搜索时只需要判断是否存在与第二哈希值相同的第一哈希值即可，搜索效率简单高效。单高效。单高效。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的碳排放数据共享方法和系统


[0001]本专利技术属于计算机通信
，具体涉及了一种基于区块链的碳排放数据共享方法和系统。

技术介绍

[0002]区块链是一种去中心化的分布式账本，可以简单理解为分布在各个节点的分布式数据库，数据库由区块按时间顺序相连而成，区块中记录的是数笔交易。区块链采用数据区块取代了目前互联网对中心服务器的依赖，其具有数据透明、不可篡改、永久运行等特点。
[0003]建立科学、规范的碳排放数据共享方法是开展碳监测、碳减排的重要基础。目前，碳排放核算多才用能源消耗碳排计算方法，但跨行业能源数据汇聚难度较大；现有的基于区块链的碳排放数据共享的方法存在数据对于参与区块链的各个节点都是公开的，容易造成关键信息的泄漏；在设备信息加密的情况下，无法做到信息的快速分类搜索，效率低下；用户在针对设备注册时生成公钥与私钥，私钥由用户自身持有，容易造成私钥的遗失，设备账户的安全性收到极大的威胁的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的上述问题，即现有的碳排放数据共享发发安全性不足、搜索效率低、容易造成私钥遗失的问题，本专利技术提供了一种基于区块链的碳排放数据共享方法，运用于企业联盟链，所述企业联盟链包括认证节点、沙盒节点、企业节点和设备节点，所述共享方法包括：用户基于设备注册唯一账户后，生成设备公钥和设备私钥；通过设备公钥对碳排数据加密后上传至企业联盟链；将设备私钥拆分为多个设备子私钥，分别传输至多个认证节点；所述企业节点在企业联盟链上搜索是否存在设备的碳排数据；若存在，则企业节点通过企业私钥将查询请求加密后发送至设备节点；所述设备节点利用企业公钥对加密后的查询请求进行解密，并验证查询请求的真实性，通过后向认证节点发出授权请求；所述多个认证节点将设备子私钥发送至沙盒节点；所述沙盒节点将多个设备子私钥恢复成设备私钥，并在所述沙盒节点内利用设备私钥完成碳排数据的解密，再将解密后的碳排数据发送至企业节点。
[0005]在一些优选的实施方式中，所述将设备私钥拆分成多个设备子私钥，包括：将所述设备私钥和多个设备子私钥编码到曲线方程上，曲线方程的公式为：其中，、 和为曲线方程的待定系数，A为设备私钥在曲线上的编码，所述设备子私钥为曲线方程上任意坐标的编码，n为进行设备私钥回复时所需确认的认
证节点数量，设设备私钥和认证节点的数量均为m，则m≥n。
[0006]在一些优选的实施方式中，所述认证节点包括中心认证节点和普通认证节点，在所述将设备私钥拆分为多个设备子私钥后，还包括：设某一设备子私钥为中心子私钥，其余设备子私钥为普通子私钥，按照设定顺序依次将普通设备子私钥的部分数据块与中心子私钥对应位置的数据块进行交换，交换完成后，将中心子私钥和普通子私钥分别发送至中心认证节点和普通认证节点；在将设备子私钥恢复为设备私钥时，一中心认证节点和多个普通认证节点将一中心子私钥和多个普通子私钥发送至沙盒节点，在沙盒节点内多个普通子私钥按照设定顺序依次与中心子私钥再次交换数据块，交换完成后再进行设备私钥回复。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述方法还包括：所述沙盒节点内部预设用后即焚程序，在完成碳排数据的解密后触发用后即焚程序，删除设备私钥和多个设备子私钥。
[0008]在一些优选的实施方式中，所述碳排数据包括设备身份信息和工作状态信息，其中工作状态信息包括：传感器数据、发电燃煤消费量、用电量、燃烧产生的碳排量、脱硫过程的碳排量和电力产生的碳排量；所述通过设备公钥对碳排数据加密后上传至企业联盟链，具体包括：设备接收来自认证节点的识别码；将所述识别码作为头部与设备身份信息串联，并做哈希运算生成第一哈希值；利用所述设备公钥对工作状态信息进行加密；将所述第一哈希值和加密后的工作状态信息串联后上传至企业联盟链。
[0009]在一些优选的实施方式中，所述所述企业节点在企业联盟链上搜索是否存在设备的碳排数据，具体包括：企业节点请求认证节点发送识别码；请求通过后，将所述识别码与设备的身份信息串联，并做哈希运算生成第二哈希值；将企业联盟链上的数据下载至企业节点的本地数据库中；在企业节点的本地数据库中验证是否存在与所述第二哈希值相同的第一哈希值，若存在则判定设备的碳排数据存在。
[0010]本专利技术的另一方面，提出了一种基于区块链的碳排放数据共享系统，应用于运用于企业联盟链，所述企业联盟链包括认证节点、沙盒节点、企业节点和设备节点，所述系统包括：注册模块，配置为用户基于设备注册唯一账户后，生成设备公钥和设备私钥；加密上传模块，配置为通过设备公钥对碳排数据加密后上传至企业联盟链；私钥拆分模块，配置为将设备私钥拆分为多个设备子私钥，分别传输至多个认证节点；搜索模块，配置为所述企业节点在企业联盟链上搜索是否存在设备的碳排数据；若存在则运行查询请求发送模块；查询请求发送模块，配置为企业节点通过企业私钥将查询请求加密后发送至设备节点；查询请求发送模块，配置为所述设备节点利用企业公钥对加密后的查询请求进行
解密，并验证查询请求的真实性，通过后向认证节点发出授权请求；子私钥发送模块，配置为所述多个认证节点将设备子私钥发送至沙盒节点；私钥恢复及解密模块，配置为所述沙盒节点将多个设备子私钥恢复成设备私钥，并在所述沙盒节点内利用设备私钥完成碳排数据的解密，再将解密后的碳排数据发送至企业节点。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述沙盒节点内部预设用后即焚程序，在完成碳排数据的解密后触发用后即焚程序，删除设备私钥和多个设备子私钥。
[0012]在一些优选的实施方式中，所述碳排数据包括设备身份信息和工作状态信息，所述加密上传模块，包括：识别码接收单元，用于使设备接收来自认证节点的识别码；第一哈希值生成单元，用于将所述识别码作为头部与设备身份信息串联，并做哈希运算生成第一哈希值；加密单元，用于利用所述设备公钥对工作状态信息进行加密；上传单元，用于将所述第一哈希值和加密后的工作状态信息串联后上传至企业联盟链。
[0013]在一些优选的实施方式中，所述搜索模块包括：识别码请求单元，用于使企业节点请求认证节点发送识别码；第二哈希值生成单元，用于在请求通过后，将所述识别码与设备的身份信息串联，并做哈希运算生成第二哈希值；下载单元，用于将企业联盟链上的数据下载至企业节点的本地数据库中；验证单元，用于在企业节点的本地数据库中验证是否存在与所述第二哈希值相同的第一哈希值，若存在则判定设备的碳排数据存在。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术通过将碳排数据加密后再上传至企业联盟链，联盟链上的各个节点需要在取得用户授权后，才能进行碳排数据的解密，在满足企业监测和管理需求的同时保障了设备的信息安全，且能减小误差，提升碳排放评估的精准度和实操；本专利技术通过沙盒技术在沙盒节点中完成设备私钥的恢复，避免了设备丢失和泄漏私钥，保障了设备账户的安全性，进而减小误差，提升碳排放评估的精准度和实操性；本专利技术通过由识别码和设备身份信息生成的第一哈希值，将第一哈希值和加密后的工作状态信息，搜索时只需要判断是否存在与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于区块链的碳排放数据共享方法，其特征在于，运用于企业联盟链，所述企业联盟链包括认证节点、沙盒节点、企业节点和设备节点，所述方法包括：用户基于设备注册唯一账户后，生成设备公钥和设备私钥；通过设备公钥对碳排数据加密后上传至企业联盟链；将设备私钥拆分为多个设备子私钥，分别传输至多个认证节点；所述企业节点在企业联盟链上搜索是否存在设备的碳排数据；若存在，则企业节点通过企业私钥将查询请求加密后发送至设备节点；所述设备节点利用企业公钥对加密后的查询请求进行解密，并验证查询请求的真实性，通过后向认证节点发出授权请求；所述多个认证节点将设备子私钥发送至沙盒节点；所述沙盒节点将多个设备子私钥恢复成设备私钥，并在所述沙盒节点内利用设备私钥完成碳排数据的解密，再将解密后的碳排数据发送至企业节点。2.根据权利要求1所述的基于区块链的碳排放数据共享方法，其特征在于，所述将设备私钥拆分成多个设备子私钥，包括：将所述设备私钥和多个设备子私钥编码到曲线方程上，曲线方程的公式为：其中，、和为曲线方程的待定系数，A为设备私钥在曲线上的编码，所述设备子私钥为曲线方程上任意坐标的编码，n为进行设备私钥回复时所需确认的认证节点数量，设设备私钥和认证节点的数量均为m，则m≥n。3.根据权利要求2所述的基于区块链的碳排放数据共享方法，其特征在于，所述认证节点包括中心认证节点和普通认证节点，在所述将设备私钥拆分为多个设备子私钥后，还包括：设某一设备子私钥为中心子私钥，其余设备子私钥为普通子私钥，按照设定顺序依次将普通设备子私钥的部分数据块与中心子私钥对应位置的数据块进行交换，交换完成后，将中心子私钥和普通子私钥分别发送至中心认证节点和普通认证节点；在将设备子私钥恢复为设备私钥时，一中心认证节点和多个普通认证节点将一中心子私钥和多个普通子私钥发送至沙盒节点，在沙盒节点内多个普通子私钥按照设定顺序依次与中心子私钥再次交换数据块，交换完成后再进行设备私钥回复。4.根据权利要求1所述的基于区块链的碳排放数据共享方法，其特征在于，所述方法还包括：所述沙盒节点内部预设用后即焚程序，在完成碳排数据的解密后触发用后即焚程序，删除设备私钥和多个设备子私钥。5.根据权利要求1所述的基于区块链的碳排放数据共享方法，其特征在于，所述碳排数据包括设备身份信息和工作状态信息，其中工作状态信息包括：传感器数据、发电燃煤消费量、用电量、燃烧产生的碳排量、脱硫过程的碳排量和电力产生的碳排量；所述通过设备公钥对碳排数据加密后上传至企业联盟链，具体包括：设备接收来自认证节点的识别码；将所述识别码作为头部与设备身份信息串联，并做哈希运算生成第一哈希值；利用所述设备公钥对工作状态信息进行加密；
将所述第一哈希值和加密后的工作状态信息串联后上传至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，郭正雄，赵峰，李温静，刘永清，胡浩瀚，闫松，董建强，戴彬，彭晓武，张来东，刘晓静，许莎莎，翟海英，周林，强凯，李琳，张健，卢嘉，王琪，卫晨，罗俊婷，周英杰，李艳，杨俊伟，高士行，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：