基于区块链的可再生能源交易平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链的可再生能源交易平台，其充分利用了区块链的去中心化技术，可以很好地适用于可再生能源微电网交易的管理，交易平台架构充分结合了物联网技术，实现了用户与设备之间的交互，进一步提升了能源交易的智能化程度。同时，充分利用了区块链账本的不可篡改、可追溯等特性，有效解决了平台中的交易双方的信任问题，同时结合同态加密技术，能够更加细粒度地保护用户个人数据的隐私安全。相比于传统平台，其利用区块链技术将交易平台中的各个重要参与方的节点形成一条链，各个节点的交易信息都记录在链上，实现全流程公开透明化，同时使用智能合约技术，将一系列交易流程自动化处理，大大节约了交易成本，提高了交易效率。高了交易效率。高了交易效率。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的可再生能源交易平台


[0001]本专利技术涉及可再生能源交易
，特别地，涉及一种基于区块链的可再生能源交易平台。

技术介绍

[0002]用于可再生能源发电的微电网分布在各种不同的地区，将这些不同地方和不同类型的微电网连接起来就形成了分布式能源发电网络。可再生能源微电网是一种自给自足的小型电力系统，与传统电网相比，微电网能源利用率更高，且环境污染少、投入成本低、供电灵活。在可再生能源微电网的应用中，出现一种被称为产销者的角色，产销者指的是在家庭环境中生产可再生能源并与主网共享多余能源用于商业目的的能源用户。因此，如何实现可再生能源高效、安全、可靠地交易，成为新型电网发展亟需解决的关键问题。
[0003]而传统的可再生能源交易平台存在以下缺点：
[0004]1)、管理模型透明度不高，交易中心和交易方无法达成完全信任，这极大增加了交易平台的管理成本；
[0005]2)、采用中心化的处理方式，不适用分布式的可再生能源交易，并且平台中不断增长的用户数量与交易规模会给平台带来很大的处理压力，导致平台的处理交易效率显著降低，容易产生单点故障，平台的服务质量难以保证；
[0006]3)、采用集中式的方式管理平台中的数据，平台的安全系数低，容易造成数据泄露和篡改，用户的隐私保护和账户安全也得不到很好的保证。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于区块链的可再生能源交易平台，以解决现有可再生能源交易平台存在的信任程度低、交易效率低、安全性差的技术问题。
>[0008]根据本专利技术的一个方面，提供一种基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，包括物理层、通信层和区块链层，所述物理层包括各种智能电网的物联网设备和计算机设备，所述通信层包括物联网设备的通信组件和互联网通信设备，多个物联网设备通过通信层接入互联网或者相互通信，所述区块链层包括数据子层、网络子层、共识子层和服务子层，其中，所述数据子层用于通过所述通信层获取物联网设备记录的相关数据，并对数据进行加密和节点验证后形成相连的链状数据块，所述网络子层用于构建连接区块链中各个节点的P2P网络以实现节点之间的相互通信，区块链中的节点包括主干网络组织节点、消费者组织节点、产销者组织节点和银行组织节点，所述共识子层用于实现区块链中各个节点的分布式共识，所述服务子层用于为区块链中的主干网络组织节点、消费者组织节点、产销者组织节点提供可再生能源交易服务。
[0009]进一步地，区块链层采用许可链Hyperledger Fabric作为底层技术架构进行构建。
[0010]进一步地，区块链层在Fabric中建立了多个应用通道，只有加入同一通道的Peer
节点或者用户才能互相共享平台中的交易数据。
[0011]进一步地，不同的Peer节点和用户可以同时加入不同的通道。
[0012]进一步地，区块链层采用了Paillier算法对用户数据进行加密，用户使用Paillier算法在本地生成密钥对后，将公钥上传并保存至Fabric的Peer节点上，公钥用于对用户的个人隐私数据进行加密，而私钥保存在用户本地，用于解密从Fabric账本中获取的密文。
[0013]进一步地，当用户的个人隐私数据为浮点数和非负整数时，区块链层还用于在对隐私数据进行加密前先对隐私数据进行编码，并在解密后解码还原原始数据。
[0014]进一步地，所述可再生能源交易平台采用Token交易机制，并将Token交易机制拆分成多个子功能后利用智能合约中的多个函数来分别实现。
[0015]进一步地，用于实现Token交易机制的函数包括Generate函数、Consume函数、Payment函数、Account
‑
information函数、Total
‑
demand函数和Total
‑
supply函数，其中，Generate函数用于将产销者节点或者主网节点向外出售的电能数据记录在其交易账户中，Consume函数用于将消费者节点或者产销者节点消费的电能数据记录在其交易账户中，Payment函数用于记录可再生能源交易记录，Account
‑
information函数用于获取交易账户上的信息，Total
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demand函数用于记录产销者节点或者主网节点提供的电能合计，Total
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supply函数用于记录产销者节点或者消费者节点购买的电能合计。
[0016]进一步地，所述可再生能源交易平台的Account管理机制拆分成多个子功能后利用智能合约中的多个函数来分别实现。
[0017]进一步地，用于实现Account管理机制的函数包括Deposit函数、Withdraw函数、Lock
‑
account函数、Unlock
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account函数、Credit
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increase函数和Credit
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decrease函数，其中，Deposit函数用于供消费者节点或者产销者节点向其交易账户中存入Token，Withdraw函数用于供各个节点从自己的区块链账户中取出Token，Lock
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account函数用于供银行组织节点对其余节点的交易账户进行锁定，Unlock
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account函数用于供银行组织节点对其余节点的交易账户进行解锁，Credit
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increase函数用于供银行组织节点增加其余节点交易账户的信誉值，Credit
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decrease函数用于供银行组织节点减少其余节点交易账户的信誉值。
[0018]本专利技术具有以下效果：
[0019]本专利技术的基于区块链的可再生能源交易平台，充分利用了区块链的去中心化技术，提出了一种基于区块链的分布式能源管理平台，可以很好地适用于可再生能源微电网交易的管理，交易平台架构充分的结合了物联网技术，实现了用户与设备之间的交互，进一步提升了能源交易的智能化程度。同时，充分利用了区块链账本的不可篡改、可追溯等特性，有效解决了平台中的交易双方的信任问题，同时结合同态加密技术，能够更加细粒度地保护用户个人数据的隐私安全。相比于传统平台，本专利技术利用区块链技术将交易平台中的各个重要参与方的节点形成一条链，各个节点的交易信息都记录在链上，实现全流程公开透明化，同时使用智能合约技术，将一系列交易流程自动化处理，大大节约了交易成本，提高了交易效率。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1是本专利技术优选实施例的基于区块链的可再生能源交易平台的平台架构示意图。
[0023]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，包括物理层、通信层和区块链层，所述物理层包括各种智能电网的物联网设备和计算机设备，所述通信层包括物联网设备的通信组件和互联网通信设备，多个物联网设备通过通信层接入互联网或者相互通信，所述区块链层包括数据子层、网络子层、共识子层和服务子层，其中，所述数据子层用于通过所述通信层获取物联网设备记录的相关数据，并对数据进行加密和节点验证后形成相连的链状数据块，所述网络子层用于构建连接区块链中各个节点的P2P网络以实现节点之间的相互通信，区块链中的节点包括主干网络组织节点、消费者组织节点、产销者组织节点和银行组织节点，所述共识子层用于实现区块链中各个节点的分布式共识，所述服务子层用于为区块链中的主干网络组织节点、消费者组织节点、产销者组织节点提供可再生能源交易服务。2.如权利要求1所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，区块链层采用许可链Hyperledger Fabric作为底层技术架构进行构建。3.如权利要求2所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，区块链层在Fabric中建立了多个应用通道，只有加入同一通道的Peer节点或者用户才能互相共享平台中的交易数据。4.如权利要求2所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，不同的Peer节点和用户可以同时加入不同的通道。5.如权利要求2所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，区块链层采用了Paillier算法对用户数据进行加密，用户使用Paillier算法在本地生成密钥对后，将公钥上传并保存至Fabric的Peer节点上，公钥用于对用户的个人隐私数据进行加密，而私钥保存在用户本地，用于解密从Fabric账本中获取的密文。6.如权利要求5所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，当用户的个人隐私数据为浮点数和非负整数时，区块链层还用于在对隐私数据进行加密前先对隐私数据进行编码，并在解密后解码还原原始数据。7.如权利要求1所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，所述可再生能源交易平台采用Token交易机制，并将Token交易机制拆分成多个子功能后利用智能合约中的多个函数来分别实现。8.如权利要求7所述的基于区块链的可再生能源交易平台，其特征在于，用于实现Token交易机制的函数包...

【专利技术属性】
技术研发人员：任奕帅，雷雨田，马超群，陈勋奇，姜勇，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：