CN112927079A - 基于区块链的电力行业数字资产化管理 - Google Patents
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Abstract
本发明公开基于区块链的电力行业数字资产化管理，包括区块链数据治理平台、CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块和数据跨界服务模块，所述区块链数据治理平台包括区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层、BaaS服务层和API接口层，所述CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块、数据跨界服务模块分别通过无线通讯模块与区块链数据治理平台通讯连接。本发明能够实现数据去中心化存储，将区块链作为一个无中心化分布式系统，系统由多个对等的节点组成，实现电网IT数据去中心化存储和容错能力。
Description
技术领域
本发明属于电力行业管理系统领域，更具体地说，尤其涉及基于区块链的电力行业数字资产化管理。
背景技术
在电网数据信息化过程中中，电网需要实时的、稳定地对电网数据监控，并及时找出和排除电网中出现的故障问题，从而避免大规模的电力事故发生。当前电力企业中主要以大数据技术对电力数据进行管理，大数据作为能源系统互联互动以及高度智能的优势，虽然大数据思维将各类数据信息资源由简单的处理对象转变为了生产的基本要素，实现了对电力数据的细粒度采集和存储，但同时也产生了“数据灾难”的问题。以云计算作为电力数据管理的核心存在着数据管理成本高、管理效率低和第三方数据隐私泄露风险高等问题。同时电力企业当前的电力数据无法用社会资源进行实时的共享，从客观角度看，电力数据成为了独立的一座孤岛，进而影响电力数据价值的下降以及软硬件设备、资源的浪费。而区块链技术具有一定的去中心化、自治性、防泄漏性和公开性等优势，在运行方式、安全防护等方面与电力数据管理的需要相适应，可以与电力数据形成互补，更能够满足能源互联网的安全可信需求。因此，本申请基于区块链技术的优势开展对电网数据全生命周期可信方案。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，能够实现数据去中心化存储，将区块链作为一个无中心化分布式系统，系统由多个对等的节点组成，节点通过配置实现动态扩展和收缩，每个区块链节点都保存有一份完整的数据，数据治理平台利用区块链无中心化、分布式部署等特性，实现电网IT数据去中心化存储和容错能力。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于区块链的电力行业数字资产化管理，包括区块链数据治理平台、CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块和数据跨界服务模块，其特征在于：
所述区块链数据治理平台包括区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层、BaaS服务层和API接口层，所述CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块、数据跨界服务模块分别通过无线通讯模块与区块链数据治理平台通讯连接。
优选的，所述区块链数据层为去中心化的由分布式节点共享和一起记账的数据账本，每个分布式节点都通过哈希算法和Merkle树数据结构，将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到当前最长的主区块链上，形成最新的区块。
优选的，所述区块链网络层定义了区块链系统的通信方式，包括权限控制、隐私保护、验证机制等基础功能要素，通过设计特定的数据验证机制，可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程，当区块数据通过全网大部分节点验证后，而后记入区块链。
优选的，所述区块链共识层提供区块链中所有节点共同遵守的共识机制，如PBFT、PoS、DPoS、Pool验证池等算法。
优选的，所述区块链合约层基于实际的应用业务需求，将各类业务逻辑、链代码、算法机制、激励机制和熔断机制封装在一起来生成的区块链上的智能合约。
优选的，所述BaaS服务层是基于云计算架构中服务的思想，提供了区块链服务，BaaS服务位于区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层等区块链的四层基础架构层和API层之间，封装了账户管理服务、分布式账本服务、身份认证服务、加解密服务、智能合约服务。
优选的，所述API接口层为数据治理区块链平台提供的服务接口，对外提供服务，其他平台接入数据管理接口层对区块链数据进行各种操作。
优选的，所述区块链数据治理平台包括peer节点，且peer节点中分别保存有完整的相应数据，所述peer节点数据均保持一致。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明能够实现数据去中心化存储，将区块链作为一个无中心化分布式系统，系统由多个对等的节点组成，节点通过配置实现动态扩展和收缩，每个区块链节点都保存有一份完整的数据，数据治理平台利用区块链无中心化、分布式部署等特性，实现电网IT数据去中心化存储和容错能力；
2、确保数据的一致性，利用区块链建立了去中心化的共识机制，这种共识机制使得参与者无须任何外部强制约束的情况下即自行形成了相互牵制的可信环境，相对传统体系，区块链有着相对安全、相对透明、相对高效的优势，能够对信息数据化和网络化，便于集中传输和处理，提升系统处理能力，“去中心化”可有效提升数据共享效率、容错能力和降低成本。数据治理平台利用区块链的共识机制，实现IT数据的一致性；
3、增加数据源头可信性和全生命周期管理效果，在区块链中数据以账本的形式保存，类似财务的记账方式，账本保证了数据只能增加，不能修改和删除的特性，所有账本数据都需要经过数字签名，数据治理平台利用区块链账本和数字签名技术实现电网IT数据源头可信管理和全生命周期管理；
4、在区块链中数据以账本的形式保存，任何数据修改都被当成一个事物来处理，事物提交时需要按照系统设定的背书策略，得到某些节点的背书，然后才能提交到区块链，区块链为每个客户端都被分配一对公钥和私钥，在消息事物中还包含有事物数据的hash摘要。通过公钥对数据进行加密，实现对数据权限的控制。通过hash摘要，实现对数据的防篡改；
5、各系统把IT数据的新增，删除，修改等操作都通过REST接口同步到区块链平台，区块链平台记录所有更新的操作，根据数据治理平台制定的IT数据规则，实现数据的一致性控制，后续各系统从区块链取出来的数据都完全一致；
6、区块链平台所有操作都需要经过客户端签名才能被记录到区块链，同时账本技术保障数据只能新增、不能删除和修改，基于以上技术可以实现对数据全生命周期管理，数据的可信性、可追溯和防抵赖得到了保障；
7、区块链平台在每个节点上都保存有一份完整的数据，每个节点处于对等地位，无中心节点，节点数量能进行动态的扩展和收缩，基于以上技术可以实现IT数据去中心化的分布式部署，节点可以进行动态的扩展和收缩；
8、客户端在进行区块链数据操作时，可以选择对数据进行加密，只有具备对应权限的客户端才能解密数据，以实现IT数据的安全控制。
附图说明
图1为本发明的区块链数据治理平台框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供了基于区块链的电力行业数字资产化管理，包括区块链数据治理平台、CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块和数据跨界服务模块。
区块链数据治理平台包括区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层、BaaS服务层和API接口层，CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块、数据跨界服务模块分别通过无线通讯模块与区块链数据治理平台通讯连接。
区块链数据层为去中心化的由分布式节点共享和一起记账的数据账本，每个分布式节点都通过哈希算法和Merkle树数据结构，将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到当前最长的主区块链上，形成最新的区块，该过程涉及数据区块、链式结构、时间戳、Hash算法、Merkle树和海量存储等基础技术要素。
区块链网络层定义了区块链系统的通信方式，包括权限控制、隐私保护、验证机制等基础功能要素，通过设计特定的数据验证机制，可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程，当区块数据通过全网大部分节点验证后，而后记入区块链；区块链共识层提供区块链中所有节点共同遵守的共识机制，如PBFT、PoS、DPoS、Pool验证池等算法，通过共识算法，区块链能够在决策权高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识，完成新区块确认和记账功能。
区块链合约层基于实际的应用业务需求，将各类业务逻辑、链代码、算法机制、激励机制和熔断机制封装在一起来生成的区块链上的智能合约，区块链数据层、区块链网络层和区块链共识层三个层次作为区块链底层分别承担数据表示、数据传播和数据验证功能，区块链合约层则是建立在区块链之上的商业逻辑和算法，是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。
BaaS服务层是基于云计算架构中服务的思想，提供了区块链服务，BaaS服务位于区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层等区块链的四层基础架构层和API层之间，封装了账户管理服务、分布式账本服务、身份认证服务、加解密服务、智能合约服务，上层的API接口层可以根据应用实际需求对这些区块链服务实现随用随取，实现业务应用快速、集约的构建。
API接口层为数据治理区块链平台提供的服务接口，对外提供服务，其他平台接入数据管理接口层对区块链数据进行各种操作，区块链数据治理平台包括peer节点，且peer节点中分别保存有完整的相应数据，peer节点数据均保持一致，当部分peer节点无法提供服务时，整体区块链平台依然能够正常提供服务，且数据治理服务节点通过REST协议访问区块链API接口层。
工作原理：本发明以IT资产数据的数据治理为切入点，将区块链技术融入传统数据治理平台，针对目前存在的数据可信度问题，此项目采用主数据管理的方案，建立数据单一入口机制，通过区块链数据治理平台实现数据一致性管理，实现问题数据的根源分析和责任定位。
本项目将建设一套IT资产数据治理平台，该平台于区块链服务平台之上建设平台数据库，并维护平台数据库。围绕平台数据库该平台提供数据生命周期管理模块，包括：数据采集、数据更新、数据消费、数据分发，并通过数据比对，交互日志等实现审计稽核。为保证对区块链平台数据访问的权限，平台还提供访问授权功能。资产管理系统、财务管理系统、IT资产运维管理移动应用围绕着IT资产数据治理平台，实现对资产数据的维护。
在数据治理平台中，经过业务调研，确定IT资产各方数据的数据生产方与数据消费方，仅数据生产方可修改平台数据库中的数据，并将该规则写入区块链系统的智能合约中，一旦业务系统未执行该规则，则区块链数据库拒绝写入数据，并主动报警。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于区块链的电力行业数字资产化管理，包括区块链数据治理平台、CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块和数据跨界服务模块，其特征在于：
所述区块链数据治理平台包括区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层、BaaS服务层和API接口层，所述CSGII应用支撑模块、基础数据治理模块、治理数据管理模块、基础数据维护模块、数据跨界服务模块分别通过无线通讯模块与区块链数据治理平台通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述区块链数据层为去中心化的由分布式节点共享和一起记账的数据账本，每个分布式节点都通过哈希算法和Merkle树数据结构，将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到当前最长的主区块链上，形成最新的区块。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述区块链网络层定义了区块链系统的通信方式，包括权限控制、隐私保护、验证机制等基础功能要素，通过设计特定的数据验证机制，可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程，当区块数据通过全网大部分节点验证后，而后记入区块链。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述区块链共识层提供区块链中所有节点共同遵守的共识机制，如PBFT、PoS、DPoS、Pool验证池等算法。
5.根据权利要求4所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述区块链合约层基于实际的应用业务需求，将各类业务逻辑、链代码、算法机制、激励机制和熔断机制封装在一起来生成的区块链上的智能合约。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述BaaS服务层是基于云计算架构中服务的思想，提供了区块链服务，BaaS服务位于区块链数据层、区块链网络层、区块链共识层、区块链合约层等区块链的四层基础架构层和API层之间，封装了账户管理服务、分布式账本服务、身份认证服务、加解密服务、智能合约服务。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述API接口层为数据治理区块链平台提供的服务接口，对外提供服务，其他平台接入数据管理接口层对区块链数据进行各种操作。
8.根据权利要求1所述的基于区块链的电力行业数字资产化管理，其特征在于：所述区块链数据治理平台包括peer节点，且peer节点中分别保存有完整的相应数据，所述peer节点数据均保持一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210608 |