CN108564471A - 基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统及其方法，系统包括区块链能源交易平台、终端设备、能源调度系统以及智能合约系统；终端设备与区块链能源交易平台进行能源供需信息的交互，区块链能源交易平台与能源调度系统进行能源供需信息和能源交易方案的交互；区块链能源交易平台与智能合约系统进行智能合约信息的交互。本发明交易系统结合区块链技术以及智能合约，消除了能源交易过程中的第三方交易中心的角色，交易的所有参与者处于对等的地位，按照预置的智能合约自动执行能源交易。

Description

基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统及其方法
技术领域
本发明涉及区块链技术，具体涉及一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统及其方法。
背景技术
能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源互联网作为一种新型能源系统，综合运用了电力电子技术、信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享。
区别于传统的能源网络，能源互联网强调的是分布式、互联性和智能化。要实现能源互联网的广泛应用，必须提供一种能够建立安全可信、智能高效的能源交易系统的方法。传统的能源交易主要依赖于第三方的集中式优化决策的资源配置，这种方式成本高、安全性低且存在用户隐私泄露的风险。而在能源互联网中，所有参与者是对等的，分散的，自治的，不需要第三方机构的参与。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链技术的去中心化、不可篡改、自治性和匿名性等特点，使其天然地适用于能源互联网中的能源交易。智能合约可以让区块链使用者自定义业务逻辑，以执行预置代码的方式去除了第三方因素的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，结合区块链技术提供一种安全智能的能源互联网交易系统，在大量的能源互联网设备之间建立可信的，自主的能源交易，实现能源互联网的可靠高效运行。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，包括区块链能源交易平台、终端设备、能源调度系统以及智能合约系统；
区块链能源交易平台与终端设备、能源调度系统以及智能合约系统通过网络连接实现数据交互；
终端设备与区块链能源交易平台进行能源供需信息的交互，区块链能源交易平台与能源调度系统进行能源供需信息和能源交易方案的交互；区块链能源交易平台与智能合约系统进行智能合约信息的交互；
交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，能源调度系统根据所有交易主体的能源供需信息，选择最佳的能源交易方案，确定交易双方；区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约；区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中；交易双方通过终端设备确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
进一步的，区块链能源交易平台采用分布式存储，每一个终端设备都可以看作能源互联网的一个区块链节点，并且都处于对等的地位，每一个节点都记录了能源交易的完整账目。
进一步的，区块链能源交易平台采用非对称加密技术，区块链上存储的交易信息是全网公开的，但是用户的信息是经过加密的。
进一步的，区块链能源交易平台采用以太坊技术平台，利用其共识机制使所有节点对每笔能源交易形成的智能合约达成共识。
进一步的，区块链能源交易平台采用智能合约技术，当交易双方完成约定好的合约条件时，存储在区块链中的智能合约自动执行。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于上述系统的交易方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤S1，交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，此处交易主体包括能源的出售方和购买方。
步骤S2，能源调度系统从区块链能源交易平台获取所有交易主体的能源供需信息，选择最佳的能源交易方案，确定交易双方，并将此能源交易方案传回区块链能源交易平台。
步骤3，区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，并将此能源交易信息传输至智能合约系统，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约，并将此能源交易智能合约传回区块链能源交易平台。
步骤4，区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中。
步骤5，交易双方通过终端设备向区块链能源交易平台确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
进一步的，能源交易智能合约包括交易双方身份、能源交易量、价格、交易时间和违约金额信息。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的能源互联网交易系统及方法，结合区块链技术以及智能合约，消除了能源交易过程中的第三方交易中心的角色，交易的所有参与者处于对等的地位，按照预置的智能合约自动执行能源交易。相比现有技术，具有以下优点：
(1)整个能源交易过程简洁高效，自动化程度高，减轻了人工负担；
(2)去除了现有能源交易模式中的交易中心角色，减小了不必要的开支；
(3)所有交易过程公开透明，交易数据可永久记录，不可篡改，保证了数据稳定可靠；
(4)智能合约确保了交易双方按照约定执行，一旦用户存在违约情况，就会立即被记录，并执行预置的违约条款；
(5)交易双方均使用私钥签名，以确保交易的有效性，同时保护用户隐私；
因此，本发明的系统及方法实现了一种去中心化、安全、智能的能源交易模式，实现了能源交易的低成本、高效率，使能源互联网成为了一个自主的，可信的系统。
附图说明
图1为本发明系统的结构框图；
图2为本发明系统进行交易的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其结构框图如图1所示，包括区块链能源交易平台、终端设备、能源调度系统以及智能合约系统；
区块链能源交易平台与终端设备、能源调度系统以及智能合约系统通过网络连接实现数据交互；
终端设备与区块链能源交易平台进行能源供需信息的交互，区块链能源交易平台与能源调度系统进行能源供需信息和能源交易方案的交互；区块链能源交易平台与智能合约系统进行智能合约信息的交互；区块链能源交易平台与账户管理系统进行交易信息的交互；
交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，能源调度系统根据所有交易主体的能源供需信息，选择最佳的能源交易方案，确定交易双方；区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约；区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中；交易双方通过终端设备确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
在本发明的实施例中，能源互联网包括多个终端设备与区块链能源交易平台组成的网络，每一个终端设备都可以看作能源互联网的一个区块链节点，区块链能源交易平台一般采用对等式网络(P2P网络)来组织节点。
终端设备包括但不限于电脑、智能手机以及平板电脑，现有技术中的智能设备均可作为实例载体。交易主体(包括能源的购买方和出售方)通过终端设备向区块链能源交易平台提供能源供需信息，也是通过终端设备向区块链能源交易平台进行交易订单生成、智能合约签署、交易完成确认和结算等操作。
能源调度系统采用现有技术中的能源调度管理系统(或称为能源管理系统)来实现，其具备传统电网所具备的供电功能。能源调度系统以现有的能源路由器技术为核心，实时监测能源供给状态，以经济效益最高、最大限度利用能源为目标，选择合适的能源路由策略，实现能源的有效、经济利用。
智能合约系统采用现有技术中的智能合约系统，其基于以太坊技术平台，采用共识机制实现智能合约，属于现有技术。
所述区块链能源交易平台还包括账户管理系统，区块链能源交易平台与账户管理系统进行交易信息的交互；例如管理所有交易主体的账户、能源供需、交易等信息。
进一步的，区块链能源交易平台采用分布式存储技术，每一个终端设备都可以看作能源互联网的一个区块链节点，并且都处于对等的地位，每一个节点都在本地服务器中记录了能源交易的完整账目，所以可以参与监督交易的可靠性和合法性。采用分布式存储方式代替了原来交易中心基于中心化的系统存储，避免了第三方角色对数据完整性和安全性造成的威胁；本发明中每一节点的权利和义务对等，系统中的数据由所有节点共同维护。
进一步的，区块链能源交易平台采用非对称加密技术，区块链上存储的交易信息是全网公开的，但是用户的信息是经过加密的，因而可以保证用户数据安全。
进一步的，区块链能源交易平台采用以太坊技术平台，利用其现有的共识机制使所有节点对每笔能源交易形成的智能合约达成共识，经过全网共识的智能合约受到全网节点的共同监督，防止恶意节点篡改交易记录。
进一步的，区块链能源交易平台采用智能合约技术，当交易双方完成约定好的合约条件时，存储在区块链中的智能合约自动执行。
本发明的基于上述系统的交易方法，其流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤S1，交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，此处交易主体包括能源的出售方和购买方。
步骤S2，能源调度系统从区块链能源交易平台获取所有交易主体的能源供需信息，选择最佳(如传输耗能最少)的能源交易方案，确定交易双方(也就是进行能源交易的购买方和出售方)，并将此能源交易方案传回区块链能源交易平台。
此最佳的能源交易方案是基于设定的能源交易条件而确定的，比如设定能源传输耗能最少作为交易条件，此处能源调度系统用来选择最佳的能源交易方案属于现有技术，此处不多赘述。
步骤3，区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，并将此能源交易信息传输至智能合约系统，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约，并将此能源交易智能合约传回区块链能源交易平台。
能源交易智能合约包括交易双方身份、能源交易量、价格、交易时间和违约金额等属性信息。
步骤4，区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中。
此处网络是指所有终端设备与区块链能源交易平台组成的网络，区块链能源交易平台一般采用对等式网络(P2P网络)来组织节点。
步骤5，交易双方通过终端设备向区块链能源交易平台确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，包括区块链能源交易平台、终端设备、能源调度系统以及智能合约系统；
区块链能源交易平台与终端设备、能源调度系统以及智能合约系统通过网络连接实现数据交互；
终端设备与区块链能源交易平台进行能源供需信息的交互，区块链能源交易平台与能源调度系统进行能源供需信息和能源交易方案的交互；区块链能源交易平台与智能合约系统进行智能合约信息的交互；
交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，能源调度系统根据所有交易主体的能源供需信息，选择最佳的能源交易方案，确定交易双方；区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约；区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中；交易双方通过终端设备确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，区块链能源交易平台采用分布式存储，每一个终端设备作为能源互联网的一个区块链节点，并且都处于对等的地位，每一个节点都记录了能源交易的完整账目。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，区块链能源交易平台采用非对称加密技术，区块链上存储的用户信息是经过加密的。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，区块链能源交易平台采用以太坊技术平台，利用共识机制使所有节点对每笔能源交易形成的智能合约达成共识。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的能源互联网安全智能交易系统，其特征是，区块链能源交易平台采用智能合约技术，当交易双方完成约定好的合约条件时，存储在区块链中的智能合约自动执行。
6.基于权利要求1-5任一项所述交易系统的交易方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤S1，交易主体通过终端设备向区块链能源交易平台提供各自的能源供需信息，此处交易主体包括能源的出售方和购买方。
步骤S2，能源调度系统从区块链能源交易平台获取所有交易主体的能源供需信息，选择最佳的能源交易方案，确定交易双方，并将此能源交易方案传回区块链能源交易平台。
步骤S3，区块链能源交易平台基于能源交易方案确定能源交易，并将此能源交易信息传输至智能合约系统，智能合约系统根据能源交易信息生成能源交易智能合约，并将此能源交易智能合约传回区块链能源交易平台。
步骤S4，区块链能源交易平台将能源交易智能合约传播至全网中所有终端设备，当全网达成共识后写入区块链中。
步骤S5，交易双方通过终端设备向区块链能源交易平台确认能源传输完成后，存储于区块链中的能源交易智能合约自动执行并结算费用。
7.根据权利要求6所述的交易方法，其特征是，能源交易智能合约包括交易双方身份、能源交易量、价格、交易时间和违约金额信息。
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