[發明專利]基于區塊鏈的分布式存儲傳輸架構

在審

• 申請號: 201811185331.1
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN108989475A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 孫永亮;張偉劍;蔣煒;孟慧平
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司;國家電網有限公司;國網河南省電力公司信息通信公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

本發明公開了一種基于區塊鏈的分布式存儲傳輸架構，包括局部輕節點、市全節點和省監督節點，并通過電力專用有線網進行連接。本發明依托于區塊鏈技術的分布式計算，使其可以在輕節點進行數據的處理，在全節點進行數據分析，使得整個網絡的計算能力被充分使用，在短時間內獲得整個網絡數據的分析結果，極大程度提高了整個配電網的實時性。

技術領域

本發明涉及互聯網技術領域，尤其涉及一種基于區塊鏈的分布式存儲傳輸架構。

背景技術

配電網數據的存儲傳輸是保障電網可靠、安全、高效運行的基礎。現有的配電網數據存儲傳輸架構是以省節點為中心節點，其余配電節點環繞的星形結構。各個配電節點將原始監控數據定期匯總至中心節點，中心節點等待所有節點數據上傳完畢后進行批量處理與大數據分析，判斷整個配電網絡的工作狀況。這種架構下，數據傳輸對網絡環境要求高，存在數據傳輸時間長，延時高等問題，中心節點的穩定性直接影響著整個網絡。

區塊鏈是一種將數據區塊按照時間順序以鏈表的形式進行驗證、存儲數據結構，其利用分布式共識算法生成和更新數據，利用密碼學方式保證數據傳輸和存儲的安全性。區塊鏈技術具有去中心化、基本不可篡改、集體維護等特性，其實質是一種分布式計算和存儲系統。基于區塊鏈的分布式存儲系統可以有效避免傳統中心化存儲架構所帶來的缺陷，其不但提高了系統可靠性、可用性和存取效率，還易于擴展，將通用硬件的不穩定性見到了最低，同時還可以防止數據被惡意篡改。

現有的配電網數據存儲傳輸架構是以可信中心節點為核心，所有數據的存儲和傳輸都需要中心節點的全程參與，整個網絡的可靠性與安全性完全依賴于中心節點，當面對大量數據并發傳輸時，整個配電網絡的性能急劇降低，而當中心節點失效時，整個網絡處于癱瘓狀態。同時中心化的數據存儲方式受限于前端控制器的對外服務能力，縱向擴展存儲容量難以有效提升其對外提供服務的能力。此外中心節點分析處理所有的數據需要耗費大量的時間，無法實時地對配電網數據進行監控。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種基于區塊鏈的分布式存儲傳輸架構，解決了傳統中心化的配電網存儲傳輸架構造成的數據傳輸存儲效率低成本高的缺點，增強了配電網數據監控處理的實時性。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于區塊鏈的分布式存儲傳輸架構，包括局部輕節點、市全節點和省監督節點，并通過電力專用有線網進行連接。

進一步地，所述局部輕節點包括存儲設備和計算單元，存儲地級區縣配電站采集終端采集的監控數據，并將監控數據的元信息發送至市全節點。

進一步地，所述市全節點包括存儲設備和計算單元；所述市全節點接受元信息，加密后廣播至整個區塊鏈網絡，通過三分之二的共識節點達成共識后，同步到每一個市全節點，使每一個市全節點擁有整個省配電網監控數據元信息。

進一步地，所述省監督節點通過市全節點進行整個配電網絡的數據分析與監控，瀏覽區塊鏈網絡中的全部信息。

一種基于區塊鏈的分布式存儲傳輸方法，包括步驟：

(1)局部輕節點存儲地級區縣配電站采集終端采集的監控數據，并將監控數據的元信息發送至市全節點；

(2)市全節點接受元信息，加密后廣播至整個區塊鏈網絡，通過三分之二的共識節點達成共識后，同步到每一個市全節點，使每一個市全節點擁有整個省配電網監控數據元信息；

(3)省監督節點通過市全節點進行整個配電網絡的數據分析與監控，瀏覽區塊鏈網絡中的全部信息。

一種基于區塊鏈的分布式數據分析與監控方法，包括步驟：

(1)省監督節點將任務下發至市全節點，各市全節點再將任務下發至直屬局部輕節點；