一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法，包括：构建私有链+公有链形式的区块链的查询架构，其中，私有链由电力系统中的轻节点构成，公有链由电力系统中的全节点构成；在区块链中进行全节点间的量测数据的交互时，将量测数据进行混淆处理，并将量测数据混淆规则进行非对称加密；在区块链中进行轻节点间的量测数据的交互时，根据轻节点是否相邻来采用区块链加密或共识机制进行交互。本发明专利技术在电力系统量测数据的整个生命周期中对其进行安全防护，消除了数据被篡改或泄露的隐患；可以利用不同节点间的量测数据交互，实现电力系统下不同的业务数据请求，利用区块链的智能合约保证了量测数据交互过程中数据的安全性、隐私性和准确性。隐私性和准确性。隐私性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法


[0001]本专利技术涉及电力数据安全
，具体涉及一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法。

技术介绍

[0002]近几年来电力领域内数字化、信息化程度提高，但数据的安全性与隐私性是电力系统中创新与发展过程中最大的困扰。电力系统的量测数据包括营销数据、环境数据和电力系统状态数据，容易遭受篡改或破坏完整性的攻击，如果泄露给第三方机构会对电力系统的隐私性造成严重威胁，给电力系统带来具大的损失。并且电力系统的量测数据不同的所有者、使用者、提供者在使用数据时需要制定保护措施，管理和共享缺乏灵活统一的方式，对传输效率产生了较大的影响。
[0003]而区块链技术具有去中心化、不可篡改、可追溯等特点受到广泛的关注，可以为电力系统的量测数据提供一个安全、高效、可信的分布式解决方案。区块链技术与传统数据信息存储技术不同，它综合了密码学、分布式存储技术等方案的优点，是一种以分布式为基础的数据库应用技术，具有极为强大的保密性和隐私性，特别适合安全性级别要求较高的数据信息存储工作。然而传统区块链技术因其单链状数据结构使得吞吐量和可扩展性受限，并且传统共识机制如PoW等产生过大的共识延迟，这使得传统区块链结构不适用于电力系统这类数据请求频繁、快速的应用场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法，以提高电力系统量测数据的准确性、安全性与隐私性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电力系统量测数据安全共享方法，包括：
[0006]构建私有链+公有链形式的区块链的查询架构，其中，私有链由电力系统中的轻节点构成，公有链由电力系统中的全节点构成；
[0007]在区块链中进行全节点间的量测数据的交互时，将量测数据进行混淆处理，并将量测数据混淆规则进行非对称加密；
[0008]在区块链中进行轻节点间的量测数据的交互时，根据轻节点是否相邻来采用区块链加密或共识机制进行交互。
[0009]进一步地，全节点包括生产控制系统全节点，管理信息系统全节点，互联网系统全节点，全节点包括自己系统中的全部量测数据。
[0010]进一步地，根据电力系统客户端业务访问请求，私有链根据自身需要利用智能合约创建区块，同时将区块头存储到公有链中，当电力系统的量测数据被调取时，电力系统客户端业务请求方首先检索公链数据，再通过公链数据获取元数据的所有方在验证授权证书后向申请方提供相关数据。
[0011]进一步地，当电力系统客户端业务访问需要不同全节点进行量测数据交互时，电
力系统客户端向区块链提出量测数据共享请求，智能合约对量测数据共享请求对应的数据能否共享进行判断，在确定可以共享后再将量测数据共享请求至各所述区块。
[0012]进一步地，所述将量测数据进行混淆处理具体是将若干个量测数据随机组合在一起生成一个新的量测数据，包括量测数据分裂、量测数据合并、量测数据折叠和量测数据平辗；量测数据分裂是将全节点中的一个数据拆分为若干个维数相同的子量测数据；量测数据合并是将多个维数相同的量测数据合并为一个量测数据；量测数据折叠指增加量测数据的维数；量测数据平辗是减少量测数据的维数。
[0013]进一步地，在全节点进行量测数据交互的流程具体是：
[0014]第一全节点把量测数据进行数据聚合混淆，并将量测数据混淆规则中使用的公钥进行隐藏，然后发送隐身量测数据混淆规则公钥给第二全节点；
[0015]第二全节点利用该隐身量测数据混淆规则和一个随机数进行非对称加密，生成一个新的量测数据混淆规则；
[0016]第一全节点借助隐身量测数据混淆规则私钥对第二全节点新生成的量测数据混淆规则进行解密，获取量测数据混淆规则的私钥，再根据非对称加密算法解得混淆规则，实现全节点间量测数据交互。
[0017]进一步地，轻节点间量测数据的共享包括相邻两个轻节点的量测数据交互和不相邻的两个轻节点的量测数据交互。
[0018]进一步地，相邻两个轻节点的量测数据交互的流程如下：
[0019]第一轻节点对量测数据采用公钥加密，并将加密后的量测数据发送到第二轻节点；
[0020]第二轻节点采用自己的私钥对所述量测数据解密；
[0021]在量测数据的传输过程中只有在区块中共同计算的轻节点的哈希值是唯一的，由此保证量测数据的安全性和不可篡改性。
[0022]进一步地，不相邻两个轻节点的量测数据交互的流程如下：
[0023]全节点将量测数据共享请求发送至各个轻节点；
[0024]每个轻节点对所述量测数据共享请求进行回复，如果超过预设比例的轻节点同意所述量测数据共享请求，则按相邻两个轻节点的量测数据交互流程进行交互；否则本次交互失败，轻节点需要再次向全节点发出量测数据共享请求。
[0025]进一步地，所述预设比例为三分之二。
[0026]实施本专利技术具有如下有益效果：本专利技术在电力系统量测数据的整个生命周期中对其进行安全防护，由数据所有者完全掌握数据信息，消除了数据被篡改或泄露的隐患；本专利技术可以利用不同节点间的量测数据交互，实现电力系统下不同的业务数据请求，而且利用区块链的智能合约保证了量测数据交互过程中数据的安全性、隐私性和准确性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术实施例一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法的流程示意图。
[0029]图2是本专利技术实施例一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法的实施流程示意图。
[0030]图3是本专利技术实施例中电力系统量测数据授权使用流程图。
[0031]图4是本专利技术实施例中电力系统的量测数据区块的结构图。
[0032]图5是本专利技术实施例中一全节点间量测数据交互示意图。
[0033]图6是本专利技术实施例中相邻的两个轻节点间量测数据交互示意图。
具体实施方式
[0034]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。
[0035]请参照图1所示，本专利技术实施例提供一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法，包括：
[0036]步骤S1，构建私有链+公有链形式的区块链的查询架构，其中，私有链由电力系统中的轻节点构成，公有链由电力系统中的全节点构成；
[0037]步骤S2，在区块链中进行全节点间的量测数据的交互时，将量测数据进行混淆处理，并将量测数据混淆规则进行非对称加密；
[0038]步骤S3，在区块链中进行轻节点间的量测数据的交互时，根据轻节点是否相邻来采用区块链加密或共识机制进行交互。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的电力系统量测数据安全共享方法，其特征在于，包括：构建私有链+公有链形式的区块链的查询架构，其中，私有链由电力系统中的轻节点构成，公有链由电力系统中的全节点构成；在区块链中进行全节点间的量测数据的交互时，将量测数据进行混淆处理，并将量测数据混淆规则进行非对称加密；在区块链中进行轻节点间的量测数据的交互时，根据轻节点是否相邻来采用区块链加密或共识机制进行交互。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，全节点包括生产控制系统全节点，管理信息系统全节点，互联网系统全节点，全节点包括自己系统中的全部量测数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电力系统客户端业务访问请求，私有链根据自身需要利用智能合约创建区块，同时将区块头存储到公有链中，当电力系统的量测数据被调取时，电力系统客户端业务请求方首先检索公链数据，再通过公链数据获取元数据的所有方在验证授权证书后向申请方提供相关数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当电力系统客户端业务访问需要不同全节点进行量测数据交互时，电力系统客户端向区块链提出量测数据共享请求，智能合约对量测数据共享请求对应的数据能否共享进行判断，在确定可以共享后再将量测数据共享请求至各所述区块。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将量测数据进行混淆处理具体是将若干个量测数据随机组合在一起生成一个新的量测数据，包括量测数据分裂、量测数据合并、量测数据折叠和量测数据平辗；量测数据分裂是将全节点中的一个数据拆分为若干个维数相同的子量测数据；量测数据合并是将多个维数相同的量测数据合并为一个量测数据；量测数据折叠指...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓伟，姜和芳，温忠，刘涛，何智帆，梁洪浩，李思鉴，刘星廷，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：