【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分布式能源交易、密码学和区块链，尤其是涉及基于sm9密码算法的分布式电力交易方法、系统及相关设备。
技术介绍
1、随着新能源发电竞争力的不断增强，发电侧逐渐呈现出以光能、风能、核能等清洁能源替代化石能源的趋势，分布式清洁型能源的大规模并网和消纳成为未来电力产业发展的必然趋势，加速推进清洁低碳、安全高效的分布式电力交易新体系建设成为全球大多数经济体实现“碳达峰、碳中和”战略的必然选择。与集中式发电供电方式相比，分布式发电供电方式可以有效减少电力损耗、节省输电费用，提高电力市场灵活度和电力资源利用效率。
2、然而，面向分布式用户的电力交易新模式具有交易分散、节点众多、交易频繁的特点，传统集中化的电力交易中心难以承受激增的运行压力，同时用户隐私和交易安全也无法得到保证。并且，由于现有电力系统的技术体系、管理体制、市场机制是按集中式发电供电模式设计的，无法满足分布式电力交易系统开放、互联、共享的发展需求。另外分布式电力交易网络面临着许多挑战，包括多节点、高并发、安全可信等问题。
3、多节点问题：在分布式电力交易网络中，有大量的参与节点，包括发电厂、消费者、中介机构和其他智能设备。这些节点的行为是不确定的，可能会产生各种异常情况，例如网络故障、节点故障、恶意攻击等。因此，如何有效地管理和监控这些节点是实现大规模商业化应用的关键。
4、高并发问题：随着电力交易量的增加，网络中的并发请求也会显著增加。为了确保交易的实时性和准确性，需要设计一种高效的数据处理机制来应对高并发情况。
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6、如果这些挑战得不到有效解决，分布式电力交易网络的大规模商业化应用就难以取得突破性进展。为了解决这些问题，需要结合技术创新和政策制定，例如利用区块链技术提高数据的透明度和安全性，利用智能合约自动化执行交易，以及制定相关的法规和标准来规范参与者的行为。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是用来解决去中心化环境下的电力交易用户身份隐私安全问题，为电力生产方、消纳方、监管方提供安全可信的分布式电力交易和数据共享环境。针对攻击者从电力系统中获取用户身份信息，从而识别用户在整个区块链网络中的交易群及地址群，导致的隐私泄露问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了基于sm9密码算法的分布式电力交易方法、系统及相关设备，旨在解决传统公钥体制下用户公钥与证书管理的复杂性问题。
3、第一方面，本专利技术实施例提供了基于sm9密码算法的分布式电力交易方法，所述方法包括：
4、在区块链节点注册后，密钥生成中心kgg使用sm9算法生成系统公钥并持有主私钥，完成电力区块链交易系统的初始化；
5、在系统初始化之后，kgg提取签名者的公私钥和其他签名用户群组的公钥，确定签名用户群组身份idπ，并计算出签名用户群组身份idπ的签名私钥skπ并传输给签名者；
6、在签名者得到签名私钥skπ之后，将需要发布的交易需求信息m、选定的环签名用户群组集合l＝(id1，id2，…，idn)、签名者的签名私钥skπ(1≤π≤n)以及系统公钥为ppub-s作为概率多项式算法输入，生成交易需求信息m的环签名值σ；
7、在生成交易需求信息m的环签名值σ之后，验证者完成所述交易信息环签名值的合法性验证。
8、优选的，所述kgg提取签名者的公私钥和其他签名用户群组的公钥，具体如下述：
9、签名者选定一个签名用户群组标识集合l＝(id1，id2，…，idn)，根据所述签名用户群组标识集合，确定签名用户群组身份idπ，并发送给kgc；
10、kgc根据接收到的签名用户群组身份idπ，利用签名主私钥msk及系统公钥ppub-s进行计算，得到签名用户群组身份idπ对应的签名私钥skπ＝[d·(h1(idi)+d)-1modn]p1；并将所述签名私钥skπ传输给签名者。
11、优选的，所述生成交易需求信息m的环签名值σ，具体如下述：
12、当签名者发布交易需求信息m时，将所述交易需求信息m、选定的环签名用户群组集合l＝(id1，id2，…，idn)、签名者的签名私钥skπ(1≤π≤n)以及系统公钥为ppub-s作为概率多项式算法输入；
13、所述签名者执行概率多项式算法输出交易需求信息m的环签名值σ。
14、其中所述环签名生成的计算过程如下：
15、签名者预计算gt中的元素g＝e(p1，ppub-s)；
16、签名者随机选定签名用户群组标识集合l＝(id1，id2，…，idn)，(1≤π≤n)；
17、签名者随机选取rπ∈[1，n-1]，并计算rπ＝[rπ]p1，wπ+1＝e(rπ，ppub-s)，hπ+1＝h2(l||m||wπ+1，n)；
18、签名者随机选取ri∈[1，n-1]，并计算ri＝[ri]p1，vi＝h1(idi，n)，qi＝[vi]·p2+ppub-s，ui＝e(ri，qi)，hi+1＝h2(l||m||wi+1，n)，其中，i＝π+1，…，n，1，2，…，π-1，若i>n，则令i＝1和hn+1＝h1；
19、签名者计算l＝(rπ-hπ)modn。若l＝0，则重新执行；否则，计算rπ＝[l]skπ；
20、签名者输出交易需求信息m的环签名值为σ＝(h1，r1，r2，…，rn)。
21、优选的，所述验证者完成环签名值的合法性验证，具体如下述：
22、验证者预计算gt中的元素g＝e(p1，ppub-s)；
23、验证者解析σ′得到(h′1，r′1，r′2，…，r′n)，并验证h′1∈[1，n-1]和r′i∈gi(其中i∈{1，2，…，n})是否成立，若均成立，则继续下一步；否则，签名无效，输出reject；
24、验证者计算v′i＝h1(idi，n)，q′i＝[v′i]·p2+ppub-s，u′i＝e(r′i，q′i)，h′i+1＝h2(l||m||w′i+1，n)，其中，i＝1，2，…，n；验证h′n+1＝h′1是否成立，若成立，则签名有效，输出accept；否则，签名无效，输出reject。
25、第二方面，本专利技术实施例提供了基于sm9密码算法的分布式电力交易系统，所述系统包括：
26、密钥中心kgg，用于在区块链节点注册后，使用sm9算法生成系统公钥并持有主私钥，完成电力区块链交易系统的初始化；在系统初始化之后，kgg提取签名者的公私钥和其他签名用户群组的公钥，确定签名用户群组身份idπ，并计算出签名用户群组身份idπ的签名私钥skπ并传输给签名者；
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于SM9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述KGG提取签名者的公私钥和其他签名用户群组的公钥，具体如下述：
3.根据权利要求1所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述生成交易需求信息M的环签名值σ，具体如下述：
4.根据权利要求1所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述验证者完成环签名值的合法性验证，具体如下述：
5.一种基于SM9密码算法的分布式电力交易系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易系统，其特征在于：包括：
7.根据权利要求5所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易系统，其特征在于：包括：
8.根据权利要求5所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易系统，其特征在于：包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可以在所述处理器上运行的计算机程序
10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序被处理器执行后能够实现权利要求1-4任一项所述的基于SM9密码算法的分布式电力交易方法。
...【技术特征摘要】
1.基于sm9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于sm9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述kgg提取签名者的公私钥和其他签名用户群组的公钥，具体如下述：
3.根据权利要求1所述的基于sm9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述生成交易需求信息m的环签名值σ，具体如下述：
4.根据权利要求1所述的基于sm9密码算法的分布式电力交易方法，其特征在于：所述验证者完成环签名值的合法性验证，具体如下述：
5.一种基于sm9密码算法的分布式电力交易系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于sm9密码算法的分布式...
【专利技术属性】
技术研发人员：段祥骏，李金中，王鑫，汪玉，张淑娟，邱望洁，李运硕，许媛媛，铁闪闪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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