基于区块链的二次设备定值门限发令方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术涉及保护定值配置领域，特别涉及一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法、系统及介质。本发明专利技术提供的一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法，利用区块链的分布式存储、防篡改、可追溯等特性应用到保护定值单的下发业务中，通过设计(N

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的二次设备定值门限发令方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及保护定值配置领域，特别涉及一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着电力工业的迅速发展，作为电力系统重要组成部分的电力系统继电保护，在保证电力系统安全、稳定和经济运行等方面起着非常关键的作用。而继电保护管理工作的有效、及时是电网安全、稳定运行的有力保障。保护定值系统在电力调度工作中发挥着重要保障作用。从保护定值单的计算、审核、批准直到保护定值单的下发执行，必须保证保护定值单的准确无误以及继电保护设备的正确执行。
[0003]传统的定值单的下发，由保信主站核定后，单独下发。然而，某些设备的定值实际上是由上级调度系统，甚至更高级调度系统计算后生成。因此，在多级系统调度下发过程中，下发到继保设备的定值单缺乏多级联合校验机制，容易存在漏项、顺序颠倒及数据错误等单点错误，影响发令的正确性，同时有上级节点的错误造成下级节点错误的风险；另一方面，即使发现定值单错误，往往只能通过下发流程逐级比对进行溯源，使得定值单审计流程效率较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法，利用区块链的分布式存储、防篡改、可追溯等特性应用到保护定值单的下发业务中，通过设计(k
‑
1,k)门限的校验机制，解决经过多级定值计算时，不直接相连的上级节点定值信息的漏项及数据错误等问题，同时本方法具有良好的可审计特性，能够从任意节点进行数据的审计。
[0005]基于同样的专利技术构思，本专利技术的第二个目的在于提供一种基于区块链的二次设备定值门限发令系统。
[0006]基于同样的专利技术构思，本专利技术的第三个目的在于提供一种存储介质。
[0007]本专利技术的第一个目的可以通过如下技术方案达到：
[0008]一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法，包括以下步骤：
[0009]部署区块链网络系统，包括定值整定系统和区块链平台，其中，区块链平台生成加密算法所需的系统公共参数，定值整定系统，包括多个定值整定系统节点，每个节点利用随机数和系统公共参数生成节点密钥对，并将公钥写入区块链平台；
[0010]根据定值单下发流程，构建多级节点网络拓扑结构，并分发公钥，具体为：
[0011]第i级节点从区块链系统中读取自身下发流程上的前i
‑
1级节点的公钥，保存在本地；
[0012]第1级节点的发令流程，包括以下步骤：
[0013]定值整定系统中的第1级节点根据节点密钥对计算待下发定值单的签名信息，调
用区块链平台接口，将定值单和第1级节点签名信息写入区块链平台；
[0014]第k级节点的发令流程，包括以下步骤：
[0015]定值整定系统的任意节点从区块链平台中读取定值单和第k
‑
1级节点的签名信息，并根据节点公钥验证第k
‑
1级节点的签名信息；
[0016]验证通过后，第k级节点根据节点密钥对和网络拓扑结构中与自身相连的第k
‑
1级节点的签名信息，计算第k级节点的签名信息，并将定值单和第k级节点签名信息写入区块链平台；若第k级节点为定值单下发的目标节点，则结束定值单下发流程，否则执行第k+1级节点的发令流程；
[0017]验证失败后，上报失败信息，结束定值单下发流程；
[0018]其中，k为大于1，小于等于节点网络拓扑结构最大节点级数的正整数，首次进入第k级节点的发令流程时，k取2。
[0019]进一步的，区块链平台生成加密算法所需的系统公共参数，具体为：
[0020]选定(G1，G2，GT)是阶为大素数p的乘法循环群，(G1，G2)的生成元分别是(g1，g2)，e为G1
×
G2
→
GT的双线性映射；定义安全哈希函数：H：{0，1}
*
→
G1；则系统公共参数为(G1，G2，GT，e，g1，g2，p，H)。
[0021]进一步的，区块链平台选取BLS
‑
381椭圆曲线生成加密算法所需的系统公共参数。
[0022]进一步的，每个节点利用随机数和系统公共参数生成节点密钥对，具体为：
[0023]对于第i个节点，选择随机数x
i
∈{1，2，...，p
‑
1}作为私钥，计算作为公钥，得到节点公私钥对(v
i
，x
i
)。
[0024]进一步的，定值整定系统节点中的1级节点根据节点密钥对计算待下发定值单的签名信息，签名信息计算的表达式为：
[0025][0026]其中，s1为第1级节点的签名信息，H为安全哈希函数，m为定值单信息，x1为第1级节点的私钥。
[0027]进一步的，第k级节点根据节点密钥对和网络拓扑结构中与自身相连的第k
‑
1级节点的签名信息，计算第k级节点的签名信息，签名信息计算的表达式为：
[0028][0029]s
k
＝s
k
′
·
s
k
‑1[0030]其中，s
k
‑1为下发流程上的第k
‑
1级节点的签名信息，H为安全哈希函数，m为定值单信息，x
k
为第k级节点的私钥。
[0031]进一步的，定值整定系统的任意节点从区块链平台中读取定值单和第k
‑
1级节点的签名信息，并根据节点公钥验证第k
‑
1级节点的签名信息，具体为：
[0032]验证判别式是否成立，判别式的表达式为：
[0033][0034]其中，s
k
‑1为下发流程上的第k
‑
1级节点的签名信息，v
j
为下发流程上的第j级节点的公钥，j为正整数且1≤j≤k；
[0035]若判别式成立，则验证通过；若判别式不成立，则验证失败。
[0036]进一步的，第k级节点的发令流程中，定值整定系统下发流程上的所有的第j级节
点，均从区块链平台中读取定值单和第k
‑
1级节点的签名信息，并根据节点公钥验证第k
‑
1级节点的签名信息，所有的第j级节点均验证通过后，认为第k
‑
1级节点的签名信息验证通过；其中，j为正整数且1≤j≤k。
[0037]进一步的，定值单下发流程结束后，区块链网络系统中的任意定值整定系统节点通过区块链平台获取定值整定系统节点的签名信息，并根据节点密钥对验证该节点的签名信息，对定值单下发流程进行审计。
[0038]本专利技术的第二个目的可以通过如下技术方案达到：
[0039]一种基于区块链的二次设备定值门限发令系统，包括：
[0040]区块链平台，包括计算模块、通信模块和存储模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的二次设备定值门限发令方法，其特征在于，包括以下步骤：部署区块链网络系统，包括定值整定系统和区块链平台，其中：区块链平台生成加密算法所需的系统公共参数；定值整定系统，包括多个定值整定系统节点，每个节点利用随机数和系统公共参数生成节点密钥对，并将公钥写入区块链平台；根据定值单下发流程，构建多级节点网络拓扑结构；第1级节点的发令流程，包括以下步骤：定值整定系统中的第1级节点根据节点密钥对计算待下发定值单的签名信息，调用区块链平台接口，将定值单和第1级节点签名信息写入区块链平台；第k级节点的发令流程，包括以下步骤：定值整定系统的任意节点从区块链平台中读取定值单和第k
‑
1级节点的签名信息，并根据节点公钥验证第k
‑
1级节点的签名信息；验证通过后，第k级节点根据节点密钥对和网络拓扑结构中与自身相连的第k
‑
1级节点的签名信息，计算第k级节点的签名信息，并将定值单和第k级节点签名信息写入区块链平台；若第k级节点为定值单下发的目标节点，则结束定值单下发流程，否则执行第k+1级节点的发令流程；验证失败后，上报失败信息，结束定值单下发流程；其中，k为小于等于节点网络拓扑结构中最大节点级数的正整数，首次进入第k级节点的发令流程时，k取2。2.根据权利要求1所述的基于区块链的二次设备定值门限发令方法，其特征在于，区块链平台生成加密算法所需的系统公共参数，具体为：选定(G1，G2，GT)是阶为大素数p的乘法循环群，(G1，G2)的生成元分别是(g1，g2)，e为G1
×
G2
→
GT的双线性映射；定义安全哈希函数：H：{0，1}
*
→
G1；则系统公共参数为(G1，G2，GT，e，g1，g2，p，H)。3.根据权利要求2所述的基于区块链的二次设备定值门限发令方法，其特征在于，每个节点利用随机数和系统公共参数生成节点密钥对，具体为：对于第i个节点，选择随机数x
i
∈{1，2，...，p
‑
1}作为私钥，计算作为公钥，得到节点公私钥对(v
i
，x
i
)。4.根据权利要求3所述的基于区块链的二次设备定值门限发令方法，其特征在于，定值整定系统节点中的1级节点根据节点密钥对计算待下发定值单的签名信息，签名信息计算的表达式为：其中，s1为第1级节点的签名信息，H为安全哈希函数，m为定值单信息，x1为第1级节点的私钥。5.根据权利要求4所述的基于区块链的二次设备定值门限发令方法，其特征在于，第k级节点根据节点密钥对和网络拓扑结构中与自身相连的第k

【专利技术属性】
技术研发人员：劳卫伦，伍衡，王嘉延，黄士超，陈铿，钟国新，王泽昊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：