[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010978113.4
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112036886A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張茂林;陳然;蔡華祥;張加貝;趙偉華;鄒賢;孫恒一;高航
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明電力交易中心有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38;G06Q20/40;G06Q50/06;G06F16/22;G06F16/27;G06F16/28
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.一種基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：

(1)將風(fēng)力電機、太陽能發(fā)電單元、變配電單元、涉及電力交換的企業(yè)組織作為數(shù)據(jù)交換單元，數(shù)據(jù)交換單元為數(shù)據(jù)需求方或者數(shù)據(jù)供應(yīng)方，數(shù)據(jù)交換單元通過數(shù)字證書加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建各個數(shù)據(jù)交換單元的可信任連接關(guān)系；

(2)通過元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述并建立分類索引，建立元數(shù)據(jù)描述與數(shù)據(jù)交換單元間的對應(yīng)關(guān)系；

(3)通過數(shù)據(jù)匹配系統(tǒng)收集各個數(shù)據(jù)交換單元的元數(shù)據(jù)信息，建立元數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)交換單元的倒排序索引，完成數(shù)據(jù)供求的自動匹配；

(4)數(shù)據(jù)交換單元基于分布式應(yīng)用調(diào)用智能合約和區(qū)塊鏈完成電力數(shù)據(jù)交換，基于區(qū)塊鏈對交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲和可信交換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于：所述步驟(1)具體包括以下步驟：

(1a)構(gòu)建數(shù)據(jù)交換單元的大數(shù)據(jù)交換聯(lián)盟：采用x509證書將涉及電力數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)交換單元的數(shù)字證書置入?yún)^(qū)塊鏈；數(shù)據(jù)交換單元通過區(qū)塊鏈通信接口與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接，成為區(qū)塊鏈的對等數(shù)據(jù)節(jié)點，多個數(shù)據(jù)節(jié)點構(gòu)建成大數(shù)據(jù)交換聯(lián)盟；

(1b)大數(shù)據(jù)交換聯(lián)盟管理者對區(qū)塊鏈內(nèi)各數(shù)據(jù)節(jié)點進(jìn)行權(quán)限分配：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中對等節(jié)點的證書設(shè)置節(jié)點數(shù)據(jù)訪問權(quán)限并進(jìn)行分配；

(1c)通道建立與節(jié)點互聯(lián)：區(qū)塊鏈根據(jù)證書建立加密的數(shù)據(jù)交換通道，參與數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)節(jié)點經(jīng)由數(shù)據(jù)交換通道完成數(shù)據(jù)互換；

(1d)數(shù)據(jù)倉庫與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：數(shù)據(jù)節(jié)點向區(qū)塊鏈CA中心申請客戶端證書和密鑰文件，數(shù)據(jù)倉庫驗證客戶端證書和密鑰證明身份，允許數(shù)據(jù)節(jié)點通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)倉庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于：所述步驟(2)具體包括以下步驟：

(2a)通過元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容、用途、來源、存取位置、存取方法、數(shù)據(jù)量大小、數(shù)據(jù)權(quán)限信息、數(shù)據(jù)組織、所有者信息進(jìn)行描述，將元數(shù)據(jù)描述置入數(shù)據(jù)目錄，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索；

(2b)建立數(shù)據(jù)倉庫摘要：根據(jù)數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過布隆過濾器生成數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)元數(shù)據(jù)的摘要；

(2c)構(gòu)建元數(shù)據(jù)索引：使用B樹構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)基于元數(shù)據(jù)的索引樹；

(2d)區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)供應(yīng)方被稱為數(shù)據(jù)組織，通過元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)組織的名稱、數(shù)據(jù)資源、關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)倉庫摘要進(jìn)行信息描述，數(shù)據(jù)組織的描述信息采用用布隆過濾器生成數(shù)據(jù)組織摘要；

(2e)將數(shù)據(jù)組織的元數(shù)據(jù)摘要更新至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)目錄中，用于數(shù)據(jù)檢索需要。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于：所述步驟(3)具體包括以下步驟：

(3a)構(gòu)建倒排序索引：數(shù)據(jù)匹配系統(tǒng)收集網(wǎng)絡(luò)中各個數(shù)據(jù)組織的元數(shù)據(jù)索引信息，遍歷所有元數(shù)據(jù)列表，通過布隆過濾器快速構(gòu)建元數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)組織的倒排序索引；

(3b)需求篩選：數(shù)據(jù)需求方向數(shù)據(jù)匹配系統(tǒng)提交元數(shù)據(jù)標(biāo)識的電力大數(shù)據(jù)查詢請求，根據(jù)倒排序索引尋找出所有持有該類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織；

(3c)數(shù)據(jù)匹配：基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)查詢請求被發(fā)送到各個持有該類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織，各個數(shù)據(jù)組織通過B樹尋找對應(yīng)的元數(shù)據(jù)描述，若成功查找到所需數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)關(guān)鍵信息采用公鑰加密并返回數(shù)據(jù)匹配系統(tǒng)；

所述步驟(4)具體包括以下步驟：

(4a)數(shù)據(jù)需求方確認(rèn)所要交換的數(shù)據(jù)，基于數(shù)字證書和密鑰完成區(qū)塊鏈身份認(rèn)證,認(rèn)證完成后通過分布式應(yīng)用調(diào)用智能合約發(fā)起數(shù)據(jù)交換請求，并在請求中聲明需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容；

(4b)數(shù)據(jù)供應(yīng)方查看數(shù)據(jù)交換請求方案，通過對數(shù)據(jù)價值的評估以及數(shù)據(jù)需求方付出物信息的分析來確定是否按數(shù)據(jù)請求提供數(shù)據(jù)；如果請求失敗，數(shù)據(jù)需求方重復(fù)步驟(3a)至步驟(3b)尋找其他數(shù)據(jù)供應(yīng)方，直至所有數(shù)據(jù)請求失敗；

(4c)數(shù)據(jù)供應(yīng)方根據(jù)數(shù)據(jù)請求尋找對應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，并經(jīng)由區(qū)塊鏈向數(shù)據(jù)需求方發(fā)送數(shù)據(jù)交易信息；

(4d)數(shù)據(jù)需求方發(fā)起數(shù)據(jù)交易，通過區(qū)塊鏈的分布式應(yīng)用調(diào)用智能合約約束數(shù)據(jù)交易內(nèi)容，并由區(qū)塊鏈共識機制完成數(shù)據(jù)交易內(nèi)容的公證；

(4e)數(shù)據(jù)交換雙方利用區(qū)塊鏈提供的加密數(shù)據(jù)通道完成數(shù)據(jù)交易；

(4f)數(shù)據(jù)供應(yīng)方調(diào)用分布式應(yīng)用調(diào)用智能合約，寫入數(shù)據(jù)摘要作為數(shù)據(jù)需求方的驗證依據(jù)和交易憑證。

5.一種實施如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電力大數(shù)據(jù)交換方法的系統(tǒng)，其特征在于：包括：

數(shù)據(jù)需求方，是發(fā)出數(shù)據(jù)內(nèi)容請求的數(shù)據(jù)單元，得到正確響應(yīng)后，根據(jù)數(shù)據(jù)供應(yīng)方提供數(shù)據(jù)獲得方式，從數(shù)據(jù)倉庫獲取所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容；

數(shù)據(jù)供應(yīng)方，是提供數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)單元，根據(jù)數(shù)據(jù)需求方發(fā)出的數(shù)據(jù)請求，提供符合其要求的數(shù)據(jù)獲取方式；

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)通道，基于區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施提供的用于數(shù)據(jù)供應(yīng)方、數(shù)據(jù)需求方交換數(shù)據(jù)的點對點加密通訊線路；

數(shù)據(jù)匹配系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)目錄，根據(jù)數(shù)據(jù)需求方所需數(shù)據(jù)內(nèi)容檢索數(shù)據(jù)目錄，查找能夠提供數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)供應(yīng)方；

數(shù)據(jù)倉庫，用于管理、存儲數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，并提供訪問數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)接口。