一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，包括：针对电力业务场景多样性、数据分散、集中管理模式缺乏可信保障机制的问题，结合调度业务系统数据形式多样且相互独立的特点，提出适应电力业务系统的区块链链式模型及可信服务架构，通过设计适应于不同电力业务系统的链式模型，将不同业务系统数据资产分类处理，定义灵活的数据格式，抽取价值数据上链进行分布式可信存储，实现不同业务场景下的安全可信服务支撑。同业务场景下的安全可信服务支撑。同业务场景下的安全可信服务支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法


[0001]本专利技术涉及电力工程
，尤其涉及一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法。

技术介绍

[0002]区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用，要把区块链作为核心技术自助创新的重要突破口，明确主攻方向，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创业。目前河北省调控中心已建设有基于区块链的阳光调度服务平台，将并网发电厂“两个细则”考核补偿及免考核数据通过区块链技术面向各电厂进行公开，有力地提高了调度发布数据的公信力保障。
[0003]然而，针对电力业务场景的多样性、数据分散、集中管理模式，目前仍缺乏可信的保障机制。因此，有必要结合调度业务系统数据形式多样且相互独立的特点，提出适应电力业务系统的区块链链式模型及可信服务架构，通过设计适应于不同电力业务系统的链式模型，将不同业务系统数据资产分类处理，定义灵活的数据格式，抽取价值数据上链进行分布式可信存储，实现不同业务场景下的安全可信服务支撑。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法。结合调度业务系统数据形式多样且相互独立的特点，提出适应电力业务系统的区块链链式模型及可信服务架构，通过设计适应于不同电力业务系统的链式模型，将不同业务系统数据资产分类处理，定义灵活的数据格式，抽取价值数据上链进行分布式可信存储，实现不同业务场景下的安全可信服务支撑，从而解决电力业务场景多样性、数据分散、集中管理模式缺乏可信保障机制的问题。
[0005]本专利技术的技术方案：一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，包括以下步骤：
[0006]S1、建立适应厂网协调业务系统的区块链链式模型。
[0007]S2、建立适应电力业务系统的区块链可信服务架构。
[0008]所述S1步骤中，建立适应厂网协调业务系统的区块链链式模型包括：
[0009]S101、设计联盟链中的链上存储数据区块，将该区块按照时间顺序线创建适应厂网协调业务系统的区块链链式模型，如图1所示。
[0010]S102、将实际业务数据存储在创建的联盟链结构中的链上存储数据区块上。
[0011]S103、验证区块存储数据的区块摘要信息，保证数据的全局一致性。
[0012]S104、设计灵活的区块数据索引方法，不同节点存储不同类型的数字资产，支持业务系统交互的高并发，满足各业务系统的不同业务特点，完成电力业务系统的分类处理，保障数据的高效共享与不可篡改，确保该区块的哈希值总能在联盟链上被索引。
[0013]H(m)＝hash(m)
[0014]其中，H(m)表示消息m的哈希值，hash(m)表示哈希函数。
[0015]根据MD5(Message Digest Algorithm 5)算法,对用户口令进行加密验证。具体流程：
[0016]S1041、填充数据，将数据按照512位一组进行划分，如果数据长度不足512位，则需要填充。填充规则是在数据的末尾添加一个1，后面再补0，直到满足数据长度512位的要求。
[0017]S1042、初始化缓冲区，将A、B、C、D四个寄存器设置为特定的常量值。
[0018]S1043、循环压缩，将数据分为若干个512位的块，对每个块进行循环压缩。每块又分为16个32位的子块，经过64轮循环运算后，得到这个块的128位摘要。
[0019]S1044、输出哈希值，将所有块的128位摘要按顺序合并成一个最终的128位哈希值。
[0020]S105、将各方管理者作为联盟中的成员，通过联盟链的全局感知特性，设置全网中最先获取所有需求数据的节点视为建立新区块的节点，同时通过对比验证特征值及索引值实现数据区块的快速验证。联盟链作为整个厂网协调业务可信服务支撑体系的基础，保证了电力业务中大量数据的统一数据共享，且安全性较公有链更高更安全可靠。架构拥有一定独立性，响应不同电力业务系统自定义需求。
[0021]所述S2步骤中，建立适应电力业务系统的区块链可信服务架构，包括：
[0022]S201、将所有业务系统都将运行在同一区块链，并以节点的形式形成一个区块链联盟。如图2所示。
[0023]S202、建立统一的规范准则与技术框架。链内所有数据传输、交易以及各机构本地化存储内容的摘要信息都以统一规范准则与技术框架进行，保证各业务应用的高效性与便捷性。业务系统利用区块链技术，将业务数据进行不可篡改的存储，保证业务系统内部交易的有序进行。
[0024]S203、信誉评估，信誉评估过程在不发生共识时提前计算完成。假设联盟链网络N中有M个网络节点，每个节点的信誉值从三方面评估，分别是直接信誉值dCre,历史信誉值hCre,推荐信誉值rCre,假设节点对节点j在t时刻的信誉评估可以表示为则t时刻各个节点信誉值可以表示为：
[0025][0026]直接信誉值计算：直接信任度的计算与节点的可靠度有关，节点i与节点j产生直接交互时，对被评估节点的数据包转发率和数据包传递正确率的综合评估。直接信任度的计算公式如下：
[0027][0028]其中，表示在时刻t时节点j的数据包转发率，表示数据包传递正确率。
[0029]历史信誉值计算：与当前时间相隔越久的历史信誉值的参考价值越低，反之，越靠近当前时间点的历史信誉值参考价值越高，历史信誉值的计算与动态变化因子有关，因此定义动态变化因子计算函数表示如下：
[0030][0031]其中x表示变化速率调节因子，t
k
表示过去某一个时间点。历史信誉由历史信誉度集合计算得到，计算公式表示如下：
[0032][0033]推荐信誉值计算：推荐节点必须与被评估节点有过交互且评估节点对推荐节点的信誉度越高，推荐节点的可靠度越高。假设网络中关于节点j有L个推荐节点，则节点的推荐信任度计算公式为：
[0034][0035]综合信誉值计算：根据直接信誉值，历史信誉值，推荐信誉值三者加权计算得到综合信誉值：
[0036][0037]其中，α、β、γ分别表示直接信誉值，历史信誉值，推荐信誉值三者权重。
[0038]S204、构建可信服务架构，将多个联盟链节点作为子系统的技术支撑，业务数据、资产数据和数据账本在链中存储共享，通过共识对区块进行校验。
[0039]S205、设置区块链的管理节点。将链数据的索引最终汇集至管理节点并将生产的新块摘要信息接入链中。区块链网络的节点中存储底层数据、业务系统特征数据、数字资产数据、数据账本和合约数据的索引，通过通信网络支撑跨域查询与共享。
[0040]S206、设计系统运行架构，如图3所示。创建不同节点，CA节点：用于向网络成员组织和组织的用户发型基于PKI的证书。CLIENT节点：客户端程序，使用已注册的用户执行背书请求与排序。Peer节点：区块链网络主要由Peer节点组成。Peer节点中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，其特征在于它包括以下步骤：S1、建立适应厂网协调业务系统的区块链链式模型；S2、建立适应电力业务系统的区块链可信服务架构。2.根据权利要求1所述一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，其特征在于所述步骤S1中的建立适应厂网协调业务系统的区块链链式模型具体包括：S101、所设计的联盟链结构中链上存储数据区块，该区块按照时间顺序线建立适应厂网协调业务系统的区块链链式模型；S102、创建联盟链结构中的链上存储数据区块，将区块按照时间顺序线性链接，并将实际业务数据存储链上；S103、验证区块存储数据的区块摘要信息，保证数据的全局一致性；S104、设计灵活的区块数据索引方法，如公式(1)所示，不同节点存储不同类型的数字资产，支持业务系统交互的高并发，满足各业务系统的不同业务特点，完成电力业务系统的分类处理，保障数据的高效共享与不可篡改，确保该区块的哈希值总能在联盟链上被索引；H(m)＝hash(m)
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(1)其中，H(m)表示消息m的哈希值，hash(m)表示哈希函数；S105、将各方管理者作为联盟中的成员，通过联盟链的全局感知特性，设置全网中最先获取所有需求数据的节点视为建立新区块的节点，同时通过对比验证特征值及索引值实现数据区块的快速验证。3.根据权利要求1所述一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，其特征在于所述步骤S2中的建立适应电力业务系统的区块链可信服务架构具体包括：S201、将所有业务系统都将运行在同一区块链，并以节点的形式形成一个区块链联盟；S202、建立统一的规范准则与技术框架；链内所有数据传输、交易以及各机构本地化存储内容的摘要信息都以统一规范准则与技术框架进行，保证各业务应用的高效性与便捷性；业务系统利用区块链技术，将业务数据进行不可篡改的存储，保证业务系统内部交易的有序进行；S203、信誉评估，信誉评估过程在不发生共识时提前计算完成。假设联盟链网络N中有M个网络节点，每个节点的信誉值从三方面评估，分别是直接信誉值dCre,历史信誉值hCre,推荐信誉值rCre,假设节点对节点j在t时刻的信誉评估可以表示为则：t时刻各个节点信誉值可以表示为公式(2)所示矩阵：直接信誉值计算：直接信任度的计算与节点的可靠度有关，节点i与节点j产生直接交互时，对被评估节点的数据包转发率和数据包传递正确率的综合评估；直接信任度的计算公式如式(3)所示：
其中，表示在时刻t时节点j的数据包转发率，表示数据包传递正确率；历史信誉值计算：与当前时间相隔越久的历史信誉值的参考价值越低，反之，越靠近当前时间点的历史信誉值参考价值越高，历史信誉值的计算与动态变化因子有关，因此定义动态变化因子计算函数如式(4)所示：其中x表示变化速率调节因子，t
k
表示过去某一个时间点；历史信誉由历史信誉度集合计算得到，计算公式如式(5)所示：推荐信誉值计算：推荐节点必须与被评估节点有过交互且评估节点对推荐节点的信誉度越高，推荐节点的可靠度越高；假设网络中关于节点j有L个推荐节点，则节点的推荐信任度计算公式如式(6)所示：综合信誉值计算：根据直接信誉值，历史信誉值，推荐信誉值三者加权计算得到综合信誉值，如公式(7)所示；其中，α、β、γ表示直接信誉值、历史信誉值，推荐信誉值三者的权重；S204、基于适应电力系统的联盟链式模型及场景的研究，构建可信服务架构。多个联盟链节点作为子系统的技术支撑，将业务数据、资产数据和数据账本在链中存储共享，通过共识对区块进行校验；S205、设置区块链的管理节点：将链数据的索引最终汇集至管理节点并将生产的新块摘要信息接入链中，区块链网络的节点中存储底层数据、业务系统特征数据、数字资产数据、数据账本和合约数据的索引，通过通信网络支撑跨域查询与共享；S206、设计系统运行架构，创建节点，分别记作CA节点、CLIENT节点、Peer节点、Orderer排序节点；其中，所述CA节点用于向网络成员组织和组织的用户发型基于PKI的证书；所述CLIENT节点为客户端程序，使用已注册的用户执行背书请求与排序；所述Peer节点为区块链网络主要组成元素，Peer节点中存储了账本和智能合约；S207、建立一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法及架构的组件。4.根据权利要求3所述一种适应电力阳光调度业务系统的区块链可信服务方法，其特征在于所述步骤S206中的Peer节点可分为四类，分别为背书节点、提交节点、领导/主节点和锚节点；其中，背书节点安装了合约的对等节点都可以是背书节点，负责执行合约事务并将提案响应返回到客户端；所述提交节点是指通道中的对等节点，每个对等节点都是一个提交节点，验证交易的有效性，然后将这些块提交到通道账本中，并更新自己的世界状态；所述领导/主节点中主节点的选举机制用于在每一个组织中选举出一个用于链接排序服务
和开始分发新区块的节点，主节点选举使得系统可以有效地利用排序服务的带宽；所述锚节点是gossip利用其来保证不同组织间的互相通信，通过锚节点可以发现通道中其他组织的Peer节点；所述Ord...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦存海，孙洁，张戈，黄新剪，刘力永，张晗，赵小龙，孙佟萌，刘志广，张晓元，于目深，高瑜，王亚军，孔祥玉，刘建存，王满，
申请(专利权)人：国家电投集团雄安能源有限公司，
类型：发明
国别省市：