[發(fā)明專利]應(yīng)用于電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈共識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011393625.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112651830B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 禹繼國(guó);張玉姣;閆碧薇;韓玉冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q40/04
• 分類號(hào): G06Q40/04;G06Q50/06;G06Q20/38;G06F21/64;G06F21/60;G06F16/27
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 潘悅梅

1.應(yīng)用于電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈共識(shí)方法，其特征在于所述電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)中配置有獎(jiǎng)懲機(jī)制，并配置有多個(gè)一一對(duì)應(yīng)的聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)和電能分配節(jié)點(diǎn)，所述電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的公共網(wǎng)絡(luò)中配置有用戶節(jié)點(diǎn)，每一輪次的共識(shí)包括如下步驟：

根據(jù)參與競(jìng)選的聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值，所有聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)投票選出本輪的領(lǐng)導(dǎo)者；

根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值，領(lǐng)導(dǎo)者選出本輪的驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)并組成驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表，將驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表及區(qū)塊鏈高度值簽名后廣播至每個(gè)電能分配節(jié)點(diǎn)；

電能分配節(jié)點(diǎn)根據(jù)驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)的公鑰對(duì)區(qū)塊鏈高度值進(jìn)行加密得到加密后驗(yàn)證消息，將加密后驗(yàn)證消息簽名后發(fā)送至每個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)，用戶節(jié)點(diǎn)通過(guò)解密上述簽名的驗(yàn)證消息確認(rèn)其驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)身份；

每個(gè)驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)從公共網(wǎng)絡(luò)中收集并驗(yàn)證交易，對(duì)于通過(guò)驗(yàn)證的交易，將所述交易和押金劃分為多份并與電能分配節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，每一份作為交易消息通過(guò)其對(duì)應(yīng)電能分配節(jié)點(diǎn)的公鑰加密后，將加密后交易消息廣播至對(duì)應(yīng)的電能分配節(jié)點(diǎn)；

每個(gè)電能分配節(jié)點(diǎn)解密對(duì)應(yīng)的加密后交易消息，并將交易消息廣播至對(duì)應(yīng)的聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)；

聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)恢復(fù)每個(gè)驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交易和押金，對(duì)于每個(gè)交易，基于押金及對(duì)應(yīng)驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)的信任值，所有聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)投票驗(yàn)證所述交易并向聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)廣播投票消息；

基于投票消息，將未通過(guò)驗(yàn)證的交易作為惡意交易，領(lǐng)導(dǎo)者收集本輪惡意交易對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)并廣播至聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)，觸發(fā)獎(jiǎng)懲機(jī)制懲罰對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)，將通過(guò)驗(yàn)證的交易作為合法交易，領(lǐng)導(dǎo)者收集本輪合法交易并打包為區(qū)塊廣播至聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)，觸發(fā)獎(jiǎng)懲機(jī)制獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)者和驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)；

每個(gè)聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值基于上一輪所述聯(lián)盟聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值以及所述聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)被選為領(lǐng)導(dǎo)者的次數(shù)得出，計(jì)算公式為：

其中，T_i^r表示第r輪共識(shí)中，聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)i的隨機(jī)信任值，首輪共識(shí)對(duì)應(yīng)的T_i^r為初始化的初始值；

R表示第r輪共識(shí)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)值；

n表示聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)盟委員節(jié)點(diǎn)的總數(shù)；

N_i表示聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)i被選為領(lǐng)導(dǎo)者的次數(shù)；

每個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值基于上一輪所述用戶節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值以及所述用戶節(jié)點(diǎn)被選為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的次數(shù)得出，計(jì)算公式為：

其中，表示第r輪共識(shí)中，用戶v的隨機(jī)信任值，首輪共識(shí)對(duì)應(yīng)的為初始值；

R表示第r輪共識(shí)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)值；

n表示公共網(wǎng)絡(luò)中用戶的總數(shù)；

N_v表示聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)v被選為驗(yàn)證者的次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈共識(shí)方法，其特征在于聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)根據(jù)參與競(jìng)選的聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值選出本輪的領(lǐng)導(dǎo)者，包括如下步驟：

參與競(jìng)選的聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)作為競(jìng)選者，每個(gè)競(jìng)選者均發(fā)送請(qǐng)求投票消息

對(duì)于每個(gè)競(jìng)選者，聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)基于所述競(jìng)選者的隨機(jī)信任值發(fā)送投票響應(yīng)消息進(jìn)行投票；

選取隨機(jī)信任值最大的競(jìng)選者作為領(lǐng)導(dǎo)者。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電力資源共享網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈共識(shí)方法，其特征在于根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值，領(lǐng)導(dǎo)者選出本輪的驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)并組成驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表，將驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表及區(qū)塊鏈高度值簽名后廣播至每個(gè)電能分配節(jié)點(diǎn)，包括如下步驟：

領(lǐng)導(dǎo)者根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)的信息，選擇隨機(jī)信任值大于等于閾值的用戶節(jié)點(diǎn)作為驗(yàn)證者候選人，并組成驗(yàn)證者候選人名單validatorCandidateList；

領(lǐng)導(dǎo)者將驗(yàn)證者候選人消息發(fā)送至每個(gè)聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)；

每個(gè)聯(lián)盟委員會(huì)節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)信任值，對(duì)驗(yàn)證者候選人進(jìn)行投票，對(duì)于信任的驗(yàn)證者候選人投票為是，對(duì)于不信任的驗(yàn)證者候選人投票為否，并將投票消息廣播至聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)中；

領(lǐng)導(dǎo)者選出投票為是的前v個(gè)成員，組成驗(yàn)證組，如果驗(yàn)證組成員數(shù)量達(dá)到預(yù)定值，所述驗(yàn)證組中驗(yàn)證者候選人作為驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)組成驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表，如果驗(yàn)證組成員數(shù)量不滿足預(yù)定值，更改閾值并重新選擇成員組成驗(yàn)證組；

將驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)列表及當(dāng)前區(qū)塊鏈高度值簽名后廣播至電能分配節(jié)點(diǎn)。