[發明專利]一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法

在審

• 申請號: 202210119943.0
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114154993A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張劍;李磊;劉偉東;劉小琛;謝秦;李丹;李曉輝;梁彬
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司營銷服務中心;國網天津市電力公司;國家電網有限公司;天津大學
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38;G06Q20/40
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

1.一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，電動汽車向可信機構注冊，可信機構為V2G系統中的電動汽車生成并分配公共參數和密鑰，可信機構將相應的身份信息和證書cert存于區塊鏈基礎平臺和數據庫中；

步驟二，A域電動汽車EV_A在接入A域電網時，區域管理中心R_A在區塊鏈上查詢身份和證書的哈希值，當查詢到數據庫有符合的身份信息和證書時，結果為通過，允許電動汽車EV_A接入A域電網；

步驟三，當A域電動汽車EV_A進入B域接入電網前，通過區塊鏈來進行跨域信任傳遞，完成V2G跨域認證過程；

步驟四，認證成功后，電動汽車EV_A接入B域電網進行電能輸送，區塊鏈節點接收B域電網端匿名發送的交易參數，將交易參數和電網端生成的第一個零知識證明以智能合約的形式記錄到區塊鏈上；區塊鏈節點接收電網端匿名發送的擔保費用，將擔保費用和電網端生成的第二個零知識證明以智能合約的形式記錄到區塊鏈上；

步驟五，區塊鏈節點接收電動汽車端匿名發送的用于結算的支付憑證，將用于結算的支付憑證和電動汽車EV_A生成的第三個零知識證明以智能合約的形式記錄到區塊鏈上；

步驟六，分別基于公知信息對錄入的業務數據進行審核，若審核通過，則將擔保費用記錄上傳到區塊鏈上，若審核不通過，則刪除業務數據；

步驟七，將上傳的擔保費用發送到區塊鏈上的所有節點，以供節點對所述業務數據進行訪問；在數據處理轉發過程中采用排隊論和先到先服務FCFS機制提升數據在節點內轉發效率，并建立數據按需驅動傳輸模型和路由算法降低多次數據全網廣播或點對點傳輸過程的延時；

步驟八，基于區塊鏈的智能合約，將支付憑證轉化為對應數額的資金數據，將對應數額的資金數據發送給電動汽車EV_A，將擔保費用數據發送給電網端，完成交易結算。

2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，步驟三中所述V2G跨域認證過程包括：A域和B域管理中心前期通過區塊鏈證書服務器進行基于區塊鏈證書域間認證，同時交換兩個域認證系統的公開參數和公鑰生成算法，A域為電動汽車EV_A生成會話密鑰key并發送給身份認證服務器，身份認證服務器收到請求后，向本域內的安全仲裁申請簽名信令，安全仲裁通過后，B域會將完整簽名結果發送給電動汽車所在訪問域的身份認證服務器，待其驗證簽名信息后將認證結果返回電動汽車EV_A；這時電動汽車EV_A可根據認證結果來訪問B域電網中的充放電服務。

3.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，步驟四中所述交易參數包括：擔保費憑證、最大支付次數和用于區分電動汽車端和電網端的一次性公鑰。

4.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，步驟四中所述第一個零知識證明的內容包括：

電網端當前的零知識余額等于第一哈希值、電網端生成的零知識金額等于第二哈希值、交易完成后電網端的零知識余額等于第三哈希值、第一私密參數大于第二私密參數、或者第一私密參數與第二私密參數的差值等于第三私密參數。

5.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，步驟四中所述第二個零知識證明的內容包括：

電網端使用的零知識金額等于第二哈希值、零知識金額存在于預生成的默克爾樹中，電網端支付的擔保費憑證等于第四哈希值。

6.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的V2G網絡跨域交易安全方法，其特征在于，步驟五中所述第三個零知識證明的內容包括：

電動汽車端應得的零知識金額等于第五哈希值、智能合約中的擔保費用憑證等于第四哈希值，第四私密數據等于第二私密參數與設定公開參數的乘積。