本發(fā)明涉及智能合約，更具體地說，它涉及基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電力系統(tǒng)是一個(gè)連接發(fā)電企業(yè)和電力用戶的網(wǎng)絡(luò)，用于生成、傳輸、分配和使用電力。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電力從中心化的發(fā)電企業(yè)單向傳輸?shù)诫娏τ脩簦@在傳輸過程中會產(chǎn)生較大的電力損耗。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)有效解決了這一問題。在智能電網(wǎng)中，每個(gè)用戶都可以安裝太陽能板或風(fēng)力渦輪機(jī)等發(fā)電設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)自主發(fā)電。此外，智能電網(wǎng)允許用戶之間進(jìn)行雙向電力傳輸，使得鄰近的電力用戶能夠通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行電力交易，從而減少了長距離傳輸造成的電力損耗。

2、盡管如此，傳統(tǒng)智能電網(wǎng)中的電力傳輸和交易信息仍由中心化機(jī)構(gòu)管理，這會導(dǎo)致單點(diǎn)失效問題。一旦智能電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)被攻擊，電力交易可能會完全被敵手控制。利用智能合約技術(shù)可以有效提升智能電網(wǎng)的魯棒性。智能合約是一段部署在區(qū)塊鏈上的代碼，由所有接入?yún)^(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，任何節(jié)點(diǎn)都無法篡改或刪除它們?；谥悄芎霞s的智能電網(wǎng)能夠在去中心化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安全地完成電力交易，從而避免傳統(tǒng)智能電網(wǎng)中的單點(diǎn)失效問題。

3、交易撮合是智能電網(wǎng)的重要功能之一，用于在同一時(shí)間段內(nèi)尋找具有相反交易意愿(出售和購買)的用戶。交易撮合可以保證電力的有效使用并減少智能電網(wǎng)中的延遲。為了撮合交易，用戶需要公布自己希望購買或出售的電力數(shù)量，以便找到匹配的用戶。然而，智能合約的公開透明性質(zhì)使得交易撮合過程中涉及的數(shù)據(jù)對所有用戶都是可見的，從而不可避免地?fù)p害了電力用戶的隱私。撮合過程中數(shù)據(jù)的泄露可能會給電力用戶帶來損失。因此，如何研究設(shè)計(jì)一種能夠克服上述缺陷的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法及系統(tǒng)是我們目前急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法及系統(tǒng)，由于整個(gè)撮合過程都在可信執(zhí)行環(huán)境中完成，撮合結(jié)果只會顯示匹配成功的用戶關(guān)系而不會泄露具體的電力交易數(shù)值，本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)高效可靠電力交易撮合的同時(shí)保證了用戶交易電力數(shù)值的隱私性。。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，提供了基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，包括以下步驟：

4、在服務(wù)節(jié)點(diǎn)所部署的可信執(zhí)行環(huán)境中建立一個(gè)飛地用于部署撮合智能合約，并將合約部署結(jié)果提交到一組服務(wù)節(jié)點(diǎn)所共同初始化的聯(lián)盟鏈中；

5、以用戶與可信執(zhí)行環(huán)境之間的共享密鑰對用戶期望交易的電力數(shù)值列表進(jìn)行加密，將加密后的電力數(shù)值密文發(fā)送給相應(yīng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，并請求交易撮合；

6、以可信執(zhí)行環(huán)境與用戶之間的共享密鑰對電力數(shù)值密文解密，并執(zhí)行撮合智能合約對解密后的電力數(shù)值進(jìn)行撮合，得到撮合結(jié)果；

7、將撮合結(jié)果提交至聯(lián)盟鏈，并經(jīng)用戶驗(yàn)證通過后按照撮合結(jié)果與相應(yīng)用戶進(jìn)行交易。

8、進(jìn)一步的，所述用戶與可信執(zhí)行環(huán)境之間的共享密鑰依據(jù)可信執(zhí)行環(huán)境的公鑰和用戶的私鑰生成。

9、進(jìn)一步的，所述可信執(zhí)行環(huán)境與用戶之間的共享密鑰依據(jù)可信執(zhí)行環(huán)境的私鑰和用戶的公鑰生成。

10、進(jìn)一步的，所述用戶使用密鑰生成算法生成對應(yīng)的公私鑰對，并將公鑰提交至聯(lián)盟鏈；

11、以及，所述可信執(zhí)行環(huán)境生成對應(yīng)的公私鑰對，并將公鑰提交至聯(lián)盟鏈。

12、進(jìn)一步的，該方法還包括：

13、所述用戶對加密后的電力數(shù)值密文簽名，并將包含電力數(shù)值密文的撮合請求發(fā)送給相應(yīng)的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，以請求交易撮合。

14、進(jìn)一步的，所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)收到撮合請求后，先驗(yàn)證簽名的有效性，若驗(yàn)證通過，則將撮合請求轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的可信執(zhí)行環(huán)境。

15、進(jìn)一步的，該方法還包括：

16、所述可信執(zhí)行環(huán)境使用用戶的公鑰對撮合結(jié)果進(jìn)行加密，并對密文進(jìn)行簽名后將密文和簽名返還給服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

17、進(jìn)一步的，所述用戶驗(yàn)證聯(lián)盟鏈上撮合結(jié)果所對應(yīng)密文的簽名是否有效；若簽名有效，則對密文進(jìn)行解密后得到撮合結(jié)果，并與撮合結(jié)果中所指定的匹配用戶進(jìn)行交易。

18、進(jìn)一步的，一個(gè)所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)微電網(wǎng)，以負(fù)責(zé)一個(gè)微電網(wǎng)的電力交易撮合。

19、第二方面，提供了基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如第一方面中任意一項(xiàng)所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，包括：

20、初始化模塊，用于在服務(wù)節(jié)點(diǎn)所部署的可信執(zhí)行環(huán)境中建立一個(gè)飛地用于部署撮合智能合約，并將合約部署結(jié)果提交到一組服務(wù)節(jié)點(diǎn)所共同初始化的聯(lián)盟鏈中；

21、撮合請求模塊，用于以用戶與可信執(zhí)行環(huán)境之間的共享密鑰對用戶期望交易的電力數(shù)值列表進(jìn)行加密，將加密后的電力數(shù)值密文發(fā)送給相應(yīng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，并請求交易撮合；

22、撮合處理模塊，用于以可信執(zhí)行環(huán)境與用戶之間的共享密鑰對電力數(shù)值密文解密，并執(zhí)行撮合智能合約對解密后的電力數(shù)值進(jìn)行撮合，得到撮合結(jié)果；

23、結(jié)果公布模塊，用于將撮合結(jié)果提交至聯(lián)盟鏈，并經(jīng)用戶驗(yàn)證通過后按照撮合結(jié)果與相應(yīng)用戶進(jìn)行交易。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

25、本發(fā)明提供的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，由于整個(gè)撮合過程都在可信執(zhí)行環(huán)境中完成，撮合結(jié)果只會顯示匹配成功的用戶關(guān)系而不會泄露具體的電力交易數(shù)值，本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)高效可靠電力交易撮合的同時(shí)保證了用戶交易電力數(shù)值的隱私性。

技術(shù)特征：

1.基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，所述用戶與可信執(zhí)行環(huán)境之間的共享密鑰依據(jù)可信執(zhí)行環(huán)境的公鑰和用戶的私鑰生成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，所述可信執(zhí)行環(huán)境與用戶之間的共享密鑰依據(jù)可信執(zhí)行環(huán)境的私鑰和用戶的公鑰生成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，所述用戶使用密鑰生成算法生成對應(yīng)的公私鑰對，并將公鑰提交至聯(lián)盟鏈；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，該方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)收到撮合請求后，先驗(yàn)證簽名的有效性，若驗(yàn)證通過，則將撮合請求轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的可信執(zhí)行環(huán)境。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，該方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，所述用戶驗(yàn)證聯(lián)盟鏈上撮合結(jié)果所對應(yīng)密文的簽名是否有效；若簽名有效，則對密文進(jìn)行解密后得到撮合結(jié)果，并與撮合結(jié)果中所指定的匹配用戶進(jìn)行交易。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，其特征是，一個(gè)所述服務(wù)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)微電網(wǎng)，以負(fù)責(zé)一個(gè)微電網(wǎng)的電力交易撮合。

10.基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于聯(lián)盟鏈智能合約的隱私保護(hù)電力交易撮合方法及系統(tǒng)，涉及智能合約技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案要點(diǎn)是：在可信執(zhí)行環(huán)境中建立一個(gè)飛地用于部署撮合智能合約，并將合約部署結(jié)果提交到聯(lián)盟鏈中；以用戶與可信執(zhí)行環(huán)境之間的共享密鑰對用戶期望交易的電力數(shù)值列表進(jìn)行加密，將加密后的電力數(shù)值密文發(fā)送給相應(yīng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，并請求交易撮合；以可信執(zhí)行環(huán)境與用戶之間的共享密鑰對電力數(shù)值密文解密，并執(zhí)行撮合智能合約對解密后的電力數(shù)值進(jìn)行撮合，得到撮合結(jié)果；將撮合結(jié)果提交至聯(lián)盟鏈，并經(jīng)用戶驗(yàn)證通過后按照撮合結(jié)果與相應(yīng)用戶進(jìn)行交易。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)高效可靠電力交易撮合的同時(shí)保證了用戶交易電力數(shù)值的隱私性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉春,黎思敏,陳飛,蔣昌松,張杰豪,王希寶,周軒,代宇涵,張凌浩,周俊鵬,黃維維
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)四川省電力公司樂山供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30