本發(fā)明涉及電動汽車配電網(wǎng)臺區(qū)信息共享領(lǐng)域，具體涉及基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電動汽車ev在全球范圍內(nèi)的快速普及，配電網(wǎng)臺區(qū)的數(shù)據(jù)管理和共享面臨前所未有的挑戰(zhàn)。電動汽車的充放電行為對配電網(wǎng)的穩(wěn)定性和效率提出了新的要求，而傳統(tǒng)的中心化數(shù)據(jù)管理方式在安全性和效率方面存在諸多問題，現(xiàn)有技術(shù)具體如下：

2、1.電動汽車充放電管理：現(xiàn)有技術(shù)主要依賴于中心化的云服務(wù)器進(jìn)行電動汽車充放電數(shù)據(jù)的管理。這些數(shù)據(jù)包括充電時間、充電量、位置等，具有高度敏感性。

3、2.數(shù)據(jù)共享的安全隱患：中心化管理的模式使得數(shù)據(jù)容易受到攻擊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露或篡改。此外，中心化服務(wù)器故障會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓，無法滿足電動汽車高頻次數(shù)據(jù)提交的需求。

4、3.隱私保護(hù)：現(xiàn)有技術(shù)在數(shù)據(jù)共享過程中，缺乏對企業(yè)間數(shù)據(jù)共享關(guān)系的隱私保護(hù)，容易導(dǎo)致商業(yè)隱私泄露。

5、現(xiàn)有技術(shù)的不足：

6、中心化風(fēng)險：中心化服務(wù)器成為單點(diǎn)故障，容易被攻擊或因故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

7、數(shù)據(jù)篡改：數(shù)據(jù)在中心化服務(wù)器中存儲，容易被內(nèi)部或外部攻擊者篡改，難以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性。

8、隱私保護(hù)不足：現(xiàn)有方案難以在保護(hù)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限和企業(yè)間數(shù)據(jù)共享關(guān)系隱私的同時，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，一種基于改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了臺區(qū)信息的高效、安全共享。數(shù)據(jù)提交和驗(yàn)證通過devicechain進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性；訪問控制和權(quán)限管理通過sharechain進(jìn)行，利用密碼學(xué)方法和零知識證明技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的隱私，確保數(shù)據(jù)共享過程中的安全性和隱私保護(hù)。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括雙層區(qū)塊鏈架構(gòu)、改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議和隱私保護(hù)訪問控制privacc；

4、所述雙層區(qū)塊鏈架構(gòu)包括：

5、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，用于監(jiān)管數(shù)據(jù)提交；

6、數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈sharechain，用于去中心化的訪問控制；

7、所述改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議，在hotstuff和fast-hotstuff的基礎(chǔ)上加入并行處理機(jī)制和惡意節(jié)點(diǎn)檢測和隔離機(jī)制；

8、所述隱私保護(hù)訪問控制privacc，通過密碼學(xué)技術(shù)對共享過程中數(shù)據(jù)訪問權(quán)限和共享關(guān)系進(jìn)行隱私保護(hù)。

9、進(jìn)一步地，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain用于接收電動汽車和充電站提交的放電數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，并廣播經(jīng)過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)至efficient-hotstuff共識協(xié)議參與共識。

10、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈sharechain用于存儲訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)共享關(guān)系的隱私信息，并通過零知識證明技術(shù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)請求方的訪問權(quán)限。

11、進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議具體包括提議、預(yù)提交、提交和決議四個階段，每個階段有一個視圖編號，編號用于排序；每個階段的節(jié)點(diǎn)通過投票方式進(jìn)入下個階段。

12、進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議中的并行處理機(jī)制用于允許多個區(qū)塊的提議和驗(yàn)證并行處理；

13、所述惡意節(jié)點(diǎn)檢測和隔離機(jī)制用于防止拜占庭節(jié)點(diǎn)的性能共計(jì)。

14、基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享方法，采用所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，具體按以下步驟實(shí)施：

15、步驟1，電動汽車和充電站將充放電數(shù)據(jù)提交到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，參與共識過程；

16、步驟2，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；

17、步驟3，數(shù)據(jù)所有方在數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈sharechain中存儲對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，數(shù)據(jù)請求方通過零知識證明向數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈sharechain上的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)證明其擁有相應(yīng)的訪問權(quán)限；

18、步驟4，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)通過零知識證明過程驗(yàn)證數(shù)據(jù)請求方的訪問權(quán)限，驗(yàn)證通過后，數(shù)據(jù)請求方訪問共享的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)信息共享。

19、進(jìn)一步地，所述步驟1中，電動汽車和充電站通過全節(jié)點(diǎn)將充放電數(shù)據(jù)提交到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，全節(jié)點(diǎn)用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，并對通過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，全節(jié)點(diǎn)將經(jīng)過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)提交交易廣播到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，參與共識過程。

20、進(jìn)一步地，所述步驟3中，所述訪問權(quán)限通過密碼學(xué)技術(shù)進(jìn)行隱藏。

21、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

22、本發(fā)明的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了臺區(qū)信息的高效、安全共享；數(shù)據(jù)提交和驗(yàn)證通過devicechain進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性；訪問控制和權(quán)限管理通過sharechain進(jìn)行，利用密碼學(xué)方法和零知識證明技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的隱私，確保數(shù)據(jù)共享過程中的安全性和隱私保護(hù)。

技術(shù)特征：

1.基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括雙層區(qū)塊鏈架構(gòu)、改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議和隱私保護(hù)訪問控制privacc；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain用于接收電動汽車和充電站提交的放電數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，并廣播經(jīng)過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)至efficient-hotstuff共識協(xié)議參與共識。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈sharechain用于存儲訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)共享關(guān)系的隱私信息，并通過零知識證明技術(shù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)請求方的訪問權(quán)限。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，所述改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議具體包括提議、預(yù)提交、提交和決議四個階段，每個階段有一個視圖編號，編號用于排序；每個階段的節(jié)點(diǎn)通過投票方式進(jìn)入下個階段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，所述改進(jìn)的efficient-hotstuff共識協(xié)議中的并行處理機(jī)制用于允許多個區(qū)塊的提議和驗(yàn)證并行處理；

6.基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享方法，采用權(quán)利要求1～5任一所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)，其特征在于，具體按以下步驟實(shí)施：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享方法，其特征在于，所述步驟1中，電動汽車和充電站通過全節(jié)點(diǎn)將充放電數(shù)據(jù)提交到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，全節(jié)點(diǎn)用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，并對通過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，全節(jié)點(diǎn)將經(jīng)過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)提交交易廣播到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備區(qū)塊鏈devicechain，參與共識過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享方法，其特征在于，所述步驟3中，所述訪問權(quán)限通過密碼學(xué)技術(shù)進(jìn)行隱藏。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于區(qū)塊鏈的電動汽車用電臺區(qū)信息共享系統(tǒng)及共享方法，基于改進(jìn)的Efficient?HotStuff共識協(xié)議的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了臺區(qū)信息的高效、安全共享。數(shù)據(jù)提交和驗(yàn)證通過DeviceChain進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性；訪問控制和權(quán)限管理通過ShareChain進(jìn)行，利用密碼學(xué)方法和零知識證明技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的隱私，確保數(shù)據(jù)共享過程中的安全性和隱私保護(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：王永華,陳柯,吳發(fā)旺,謝曌淵,李靜怡,張帆,張俊夫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家電網(wǎng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9