[發明專利]應用于電力資源共享網絡的區塊鏈共識方法

有效

• 申請號: 202011393625.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112651830B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 禹繼國;張玉姣;閆碧薇;韓玉冰
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06Q50/06;G06Q20/38;G06F21/64;G06F21/60;G06F16/27
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 潘悅梅

本發明公開了應用于電力資源共享網絡的區塊鏈共識方法，屬于區塊鏈共識技術領域，要解決的技術問題為如何提供一種輕量級區塊鏈共識方法以實現電力資源共享網絡的可靠性和安全性。方法包括：所有聯盟委員會節點投票選出本輪的領導者；選出本輪的驗證者節點并組成驗證者節點列表，將驗證者節點列表及區塊鏈高度值簽名后廣播至每個電能分配節點；每個驗證者節點從公共網絡中收集并驗證交易，將加密后交易消息廣播至對應的電能分配節點；每個電能分配節點解密對應的加密后交易消息，并將交易消息廣播至對應的聯盟委員會節點；所有聯盟委員會節點進投票驗證所述交易并向聯盟網絡廣播投票消息；懲罰對應的驗證者節點，獎勵對應的領導者和驗證者節點。

技術領域

本發明涉及區塊鏈共識技術領域，具體地說是應用于電力資源共享網絡的區塊鏈共識方法。

背景技術

隨著社會的發展，傳統的電網逐漸向著智能電網的方向發展，智能電網的發展造成了不確定的電力需求，這就導致了傳統發電機的發電量和電網系統的流量會發生不可預測的波動。為了減小電網的負荷波動水平，各種電網用戶共享電能的進度優化策略層出不窮，由于電力資源交易過程中涉及到交易訂單、交易用戶以及管理賬戶等多方面問題，使得用戶與電網之間交易過程耗時、交易缺乏靈活性。因此，為了激勵電網用戶以自身利益實現需求響應，區塊鏈技術與分布式的能源交易網絡相結合。

區塊鏈技術最初用于沒有第三方的密碼貨幣“比特幣”中，其作為一種具有分布式和不可變特點的分類賬，上面的交易是透明可追溯的。而共識協議是區塊鏈技術的關鍵部分，它實現了在沒有第三方的情況下，完成不可篡改以及不可否認的分類賬記錄。由于區塊鏈的分散和高度安全，電網場景中開始應用區塊鏈技術對其信息共享和資源交易過程中的數據進行可靠和可信的管理。而作為區塊鏈關鍵技術的共識算法對電網系統的效率及安全起到了至關重要的作用。對于傳統的共識算法，例如，工作量證明在挖礦時計算困難，以至于交易速度慢；權益證明利用了參與者掌握的權益來替代挖礦操作，但容易造成權力掌握在少數固定的參與者手中；而大部分的BFT類共識算法可擴展性差，難以實現大批量用戶的增加。因而，傳統的共識算法無法滿足電網對效率和安全的要求，這就需要一個新的適用于電網系統的輕量級共識機制。

對于應用區塊鏈技術的電力資源共享網絡來說，效率和安全是現如今需要解決的重要難題。作為電力資源共享網絡的交易用戶，擁有的資源都是有限的，因此需要一個輕量級的共識算法來提高電力資源共享網絡的效率。同時，電力資源共享網絡中交易的準確實現以及不可篡改的要求，就需要一個能夠阻止權力集中的共識算法。

基于上述，如何提供一種用于電力資源共享網絡的輕量級區塊鏈共識處理方法，以實現電力資源共享網絡的可靠性和安全性，是需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足，提供應用于電力資源共享網絡的區塊鏈共識方法、終端及介質，來解決如何提供一種輕量級區塊鏈共識方法以實現電力資源共享網絡的可靠性和安全性的技術問題。

第一方面，本發明提供一種應用于電力資源共享網絡的區塊鏈共識方法，所述電力資源共享網絡的聯盟網絡中配置有獎懲機制，并配置有多個一一對應的聯盟委員會節點和電能分配節點，所述電力資源共享網絡的公共網絡中配置有用戶節點，每一輪次的共識包括如下步驟：

根據參與競選的聯盟委員會節點的隨機信任值，所有聯盟委員會節點投票選出本輪的領導者；

根據用戶節點的隨機信任值，領導者選出本輪的驗證者節點并組成驗證者節點列表，將驗證者節點列表及區塊鏈高度值簽名后廣播至每個電能分配節點；

電能分配節點根據驗證者節點的公鑰對區塊鏈高度值進行加密得到加密后驗證消息，將加密后驗證消息簽名后發送至每個用戶節點，用戶節點通過解密上述簽名的驗證消息確認其驗證者節點身份；