一种基于区块链的电价隐私保护方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种基于区块链的电价隐私保护方法、系统及存储介质，其中，方法包括：利用预设承诺算法，计算目标窗口电价的承诺值，利用预设同态加密算法根据目标窗口电价，获得电价密文，利用预设零知识证明算法，根据电价密文生成格式正确证明和范围正确证明，利用第一预设签名算法生成第一签名，基于承诺值和随机数进行窗口电价一致性验证，并在验证通过时利用第二预设签名算法获得第二签名，对格式正确证明、范围正确证明和第二签名进行上链存储验证，在验证通过时执行上链存储操作，基于承诺值进行窗口电价合法性验证，在验证通过时进行电能结算。本发明专利技术实现了在提高对窗口电价的隐私保护性的同时，对电能交易数据进行准确结算和监管。准确结算和监管。准确结算和监管。

A method, system and storage medium of electricity price privacy protection based on blockchain

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的电价隐私保护方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及数据隐私保护领域，特别是涉及一种基于区块链的电价隐私保护方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着对电力结构的变化，分布式发电市场的在电网组成中的比重也在不断增加。由于分布式发电的电能交易是存在于电能生产者与电能消费者之间的。其存在电能交易网络庞大、数据融通困难、信任传导差等问题。因此现有技术主要基于区块链来构建分布式电能交易平台，用以解决上述问题。
[0003]然而，与传统的直接交易有所区别的是，在分布式电能交易中，其窗口电价是由电能生产者与电能消费者协商确定的，其具有隐私保护需求。而区块链上的数据对区块节点是公开可见的。这就导致现有技术存在隐私数据泄露的风险。同时，由于在分布式电能交易中，电网企业承担了电能传输者与电费结算者的角色，对于窗口电价，只能根据电能生产者或电能消费者上传的可见数据进行监管。在上述可见数据存在恶意篡改行为时，电网企业无法实现对分布式电能交易的准确监管和干预。因此，如何在实现对基于区块链的分布式电能交易数据进行隐私保护的同时，实现对电能交易数据的准确结算与监管，已成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种基于区块链的电价隐私保护方法、系统及存储介质，以实现在提高对窗口电价的隐私保护性的同时，对电能交易数据进行准确结算与监管的专利技术目的。具体技术方案如下：一种基于区块链的电价隐私保护方法，所述方法包括：目标电能生产端节点利用预设承诺算法，根据预设认证公钥、目标窗口电价和随机数，计算所述目标窗口电价的承诺值。利用预设同态加密算法，根据所述预设认证公钥、所述随机数和所述承诺值，对所述目标窗口电价进行加密，获得所述目标窗口电价的电价密文。利用预设零知识证明算法，根据所述电价密文，生成所述电价密文的格式正确证明和范围正确证明。利用第一预设签名算法，对拼接数据进行签名操作，获得第一签名，其中，所述拼接数据是所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明和所述范围正确证明经过数据拼接后获得的。
[0005]目标电能使用端节点基于所述承诺值和所述随机数进行窗口电价一致性验证，并在所述窗口电价一致性验证通过的情况下，利用第二预设签名算法对所述第一签名进行签名操作，获得第二签名，其中，所述第二预设签名算法与所述第一预设签名算法不同，所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点存在对应关系。
[0006]区块链共识节点根据所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名，进行上链存储验证，并在所述上链存储验证通过的情况下，对所述承诺值、所述电价密文、所
述格式正确证明、所述范围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行上链存储操作。
[0007]电能监管端节点基于所述承诺值进行窗口电价合法性验证，并在所述窗口电价合法性验证通过的情况下，控制电能结算端节点进行电能结算操作。
[0008]可选的，所述目标电能生产端节点利用预设承诺算法，根据预设认证公钥、目标窗口电价和随机数，计算所述目标窗口电价的承诺值，包括：根据所述预设认证公钥、所述目标窗口电价和所述随机数，通过公式：，计算所述承诺值，其中，所述和所述是所述预设认证公钥中的加密参数，所述目标窗口电价是所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点，在目标交易窗口时段内确定的窗口电价，所述随机数与所述目标窗口电价存在对应关系。
[0009]可选的，所述利用预设同态加密算法，根据所述预设认证公钥、所述随机数和所述承诺值，对所述目标窗口电价进行加密，获得所述目标窗口电价的电价密文，包括：根据所述预设认证公钥中的加密参数h、所述随机数和所述承诺值，通过公式：，获得所述电价密文。
[0010]可选的，所述目标电能使用端节点基于所述承诺值和所述随机数进行窗口电价一致性验证，包括：所述目标电能使用端节点利用所述预设承诺算法，根据所述随机数和本地存储的目标窗口电价验证值，计算承诺验证值，其中，所述目标窗口电价验证值是所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点，在所述目标交易窗口时段内确定的窗口电价的数值。
[0011]判断所述承诺验证值与所述承诺值是否相等，若是，则确定所述窗口电价一致性验证通过。
[0012]可选的，所述区块链共识节点根据所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名，进行上链存储验证，并在所述上链存储验证通过的情况下，对所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明、所述范围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行上链存储操作，包括：所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的格式验证算法，判断所述格式正确证明中，对所述电价密文的加密格式，是否与所述预设同态加密算法的加密格式一致，若是，则确定所述格式正确证明验证通过。
[0013]所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的范围证明算法，判断所述范围正确证明中的窗口电价波动范围，是否处于预设波动区间内，若是，则确定所述范围正确证明验证通过。
[0014]所述区块链共识节点利用所述第二预设签名算法中的验证算法，对所述第二签名进行签名验签，若验签成功，则确定所述第二签名验证通过。
[0015]在所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名均验证通过的情况下，确定所述上链存储验证通过，并对所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明、所述范
围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行所述上链存储操作。
[0016]可选的，所述电能监管端节点基于所述承诺值进行窗口电价合法性验证，包括：从所述区块链共识节点中，获取所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值组，其中，所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值组，包括所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的至少一个承诺值。
[0017]根据在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的用电量组，和所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺值，其中，所述目标电能生产端节点的用电量组，包括所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的至少一个用电量，所述用电量与所述承诺值存在对应关系。
[0018]根据所述目标电能生产端节点发送的随机数总值和计量总值，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺验证值。
[0019]判断在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺值，与所述目标电能生产端节点的周期承诺验证值是否相同，若是，则输出第一窗口电价合法性验证通过信号。
[0020]可选的，还包括：从所述区块链共识节点中，获取所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，其中，所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，包括所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的至少一个承诺值。
[0021]根据在所述预设验证周期内，所述目标电能使用端节点的用电量组，和所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的电价隐私保护方法，其特征在于，所述方法包括：目标电能生产端节点利用预设承诺算法，根据预设认证公钥、目标窗口电价和随机数，计算所述目标窗口电价的承诺值；利用预设同态加密算法，根据所述预设认证公钥、所述随机数和所述承诺值，对所述目标窗口电价进行加密，获得所述目标窗口电价的电价密文；利用预设零知识证明算法，根据所述电价密文，生成所述电价密文的格式正确证明和范围正确证明；利用第一预设签名算法，对拼接数据进行签名操作，获得第一签名，其中，所述拼接数据是所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明和所述范围正确证明经过数据拼接后获得的；目标电能使用端节点基于所述承诺值和所述随机数进行窗口电价一致性验证，并在所述窗口电价一致性验证通过的情况下，利用第二预设签名算法对所述第一签名进行签名操作，获得第二签名，其中，所述第二预设签名算法与所述第一预设签名算法不同，所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点存在对应关系；区块链共识节点根据所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名，进行上链存储验证，并在所述上链存储验证通过的情况下，对所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明、所述范围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行上链存储操作；电能监管端节点基于所述承诺值进行窗口电价合法性验证，并在所述窗口电价合法性验证通过的情况下，控制电能结算端节点进行电能结算操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电能生产端节点利用预设承诺算法，根据预设认证公钥、目标窗口电价和随机数，计算所述目标窗口电价的承诺值，包括：根据所述预设认证公钥、所述目标窗口电价和所述随机数，通过公式：，计算所述承诺值，其中，所述和所述是所述预设认证公钥中的加密参数，所述目标窗口电价是所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点，在目标交易窗口时段内确定的窗口电价，所述随机数与所述目标窗口电价存在对应关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预设同态加密算法，根据所述预设认证公钥、所述随机数和所述承诺值，对所述目标窗口电价进行加密，获得所述目标窗口电价的电价密文，包括：根据所述预设认证公钥中的加密参数h、所述随机数和所述承诺值，通过公式：，获得所述电价密文。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标电能使用端节点基于所述承诺值和所述随机数进行窗口电价一致性验证，包括：所述目标电能使用端节点利用所述预设承诺算法，根据所述随机数和本地存储的目标窗口电价验证值，计算承诺验证值，其中，所述目标窗口电价验证值是所述目标电能生产端节点与所述目标电能使用端节点，在所述目标交易窗口时段内确定的窗口电价的数值；判断所述承诺验证值与所述承诺值是否相等，若是，则确定所述窗口电价一致性验证通过。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区块链共识节点根据所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名，进行上链存储验证，并在所述上链存储验证通过的情况下，对所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明、所述范围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行上链存储操作，包括：所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的格式验证算法，判断所述格式正确证明中，对所述电价密文的加密格式，是否与所述预设同态加密算法的加密格式一致，若是，则确定所述格式正确证明验证通过；所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的范围证明算法，判断所述范围正确证明中的窗口电价波动范围，是否处于预设波动区间内，若是，则确定所述范围正确证明验证通过；所述区块链共识节点利用所述第二预设签名算法中的验证算法，对所述第二签名进行签名验签，若验签成功，则确定所述第二签名验证通过；在所述格式正确证明、所述范围正确证明和所述第二签名均验证通过的情况下，确定所述上链存储验证通过，并对所述承诺值、所述电价密文、所述格式正确证明、所述范围正确证明、所述第一签名和所述第二签名执行所述上链存储操作。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电能监管端节点基于所述承诺值进行窗口电价合法性验证，包括：从所述区块链共识节点中，获取所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值组，其中，所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值组，包括所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的至少一个承诺值；根据在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的用电量组，和所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺值，其中，所述目标电能生产端节点的用电量组，包括所述目标电能生产端节点在所述预设验证周期内的至少一个用电量，所述用电量与所述承诺值存在对应关系；根据所述目标电能生产端节点发送的随机数总值和计量总值，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺验证值；判断在所述预设验证周期内，所述目标电能生产端节点的周期承诺值，与所述目标电能生产端节点的周期承诺验证值是否相同，若是，则输出第一窗口电价合法性验证通过信号。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：从所述区块链共识节点中，获取所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，其中，所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，包括所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的至少一个承诺值；根据在所述预设验证周期内，所述目标电能使用端节点的用电量组，和所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的承诺值组，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能使用端节点的周期承诺值，其中，所述目标电能使用端节点的用电量组，包括所述目标电能使用端节点在所述预设验证周期内的至少一个用电量，所述用电量与所述承诺值存在对应关系；
根据所述目标电能使用端节点发送的随机数总值和计量总值，计算在所述预设验证周期内，所述目标电能使用端节点的周期承诺验证值；判断在所述预设验证周期内，所述目标电能使用端节点的周期承诺值，与所述目标电能使用端节点的周期承诺验证值是否相同，若是，则输出第二窗口电价合法性验证通过信号，其中，所述第一窗口电价合法性验...

【专利技术属性】
技术研发人员：李达，冯景丽，刘永辉，董晓亮，王合建，韩少勤，郭庆雷，柏德胜，李文健，肖春，姚俊峰，
申请(专利权)人：国网数字科技控股有限公司国网山西省电力公司营销服务中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：