CN114614991B - 适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法及系统。目前，针对小微负荷参与聚合响应进行补贴结算时多主体间缺乏信任的问题，本发明提供一种基于区块链技术的智能合约自动结算方法及系统，可有效应用于小微负荷参与的聚合响应补贴结算；针对该智能合约自动结算方法，采用基于账户的多主体共享结算管理方法，将交易中心进行中心化结算管理转换为智能合约共享自治的去中心化管理，并采用考虑日前和实时平衡市场金融交割与物理交割的智能合约三阶段补贴计算方法。

Description

适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法及系统
技术领域
本发明属于小微负荷参与需求侧响应的区块链智能合约自动结算技术领域，具体地说是一种适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法及系统。
背景技术
小微负荷响应潜力巨大，2019年浙江、上海、江苏、重庆、天津、山东、甘肃、河南、江西等九省市累计组织实施需求响应25次，累计削减尖峰负荷704万kW，转移高峰电量8119万kW·h；累计增加低谷用电负荷544万kW，促进新能源消纳1.33亿kW·h，有效保障了电力系统供需平衡，在有效缓解电力系统建设投资的同时提升了清洁能源消纳能力。但是由于小微负荷分布的范围较广，个体的体量较小，控制手段不集中，导致去海量需求侧资源难以完全被唤醒，因此需要通过负荷聚合商进行聚合从而作为一个整体参与需求侧响应。
但负荷聚合商中心化的管理模式造成数据过于集中，导致内部小微负荷之间信任缺失。负荷聚合商内部对小微负荷进行结算，涉及负荷功率的计量数据和结算数据的存储与计算。海量小微负荷参与聚合响应，层层分级聚合产生海量响应数据，这些数据中包含了小微负荷的隐私数据，在保护隐私的同时确保结算过程公开透明成为了一大难题。因此，需要在公平公正判定响应有效性的同时，在数据层保证响应数据的安全存储、高效查询，在结算过程中保证系统的可靠运行、多边协作。
因此，如何能够科学合理地设计一种既能去中心化实现补贴的自动结算又能安全保护隐私数据不可篡改的结算方法就成为一个亟需解决的问题。
发明内容
针对目前尚未有可信的小微负荷响应补贴自动结算方法，本发明提供一种适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法及系统，以利用区块链智能合约技术实现对结算数据的去中心化管理，激发小微负荷参与聚合响应的积极性。
为此，本发明采用的一种技术方案为：适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法，其包括步骤：
1)根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管；
2)对步骤1)得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过非对称加密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证；
3)取步骤2)获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴；
4)从步骤3)得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放。
所有的私钥、公钥都是具有一定长度的十六进制码。
进一步地，所述步骤2)中哈希运算中典型的SHA-256算法的规则如下：
首先，构建初始哈希值H(0)，其中：
式中，为8个32位的初始哈希值，用于进行后续的加密运算；
然后，进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，其中补位k个二进制值与消息长度l之间的关系为：
l+1+k≡448mod512(2)
接着，通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值，长度为512位二进制，计算规则如下：
式中，Ch(x,y,z)、Maj(x,y,z)、∑0(x)、∑1(x)、σ0(x)、σ1(x)分别为实现哈希运算的6个基本逻辑函数；x、y、z为参与逻辑运算的32位二进制数；Si为将二进制数右移i个比特；Ri为将二进制数循环右移i个比特；为按位异或逻辑运算；/>为按位取补逻辑运算；∧为按位取与逻辑运算。
进一步地，所述步骤2)中，SM2国密算法的具体加密和解密过程如下：
对于结算数据的加密，首先利用区块链账户生成模块的随机数发生器得到随机数k，其中随机数的生成范围由发生器内部确定，然后根据随机数计算椭圆曲线的点C1＝[k]G以及S＝[h]PB，式中，PB为公钥，G为椭圆曲线基点坐标，k和h分别为随机数及验证因子，如果点在无穷远处则取值为1，同时退出计算；然后按照如下规则计算密文：
式中，M为明文；KDF为密钥派生函数；len为明文的二进制长度；x2和y2分别为椭圆曲线上的点S的横坐标和纵坐标；||为将二进制数进行拼接；C1为密文第一片段；C2为密文第二片段；C3为密文第三片段；C为最终生成的结算数据密文；Hash为哈希函数；
对于结算数据密文C的解密，按照如下过程计算获得最终明文m：
式中，S1为根据密文第一片段C1计算出的椭圆曲线上的点；dB为私钥；t为解密中生成的中间结算结果。
进一步地，所述步骤3)中三阶段的智能合约计算自动结算流程如下：
a.第一阶段：智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价；
b.第二阶段：智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价；
c.第三阶段：按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线，如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日，根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算，按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算。
进一步地，所述步骤2)中的区块链共识算法RBFT的结算数据验证具体过程如下：
a.由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播；
b.主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比；
c.所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段；
d.参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这次交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
本发明采用的另一种技术方案为：适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算系统，其包括：
区块链账户生成单元：根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管；
签名及验证单元：对区块链账户生成单元得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过非对称加密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证；
自动结算及阶梯补贴单元：取签名及验证单元获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴；
补贴计算额度发放单元：从自动结算及阶梯补贴单元得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)通过多级加密机制确保计算数据的安全可信广播同步验证，同时保证隐私保护，避免结算过程的用户隐私泄露；
(2)将中心化的交易中心统一集中结算转化为智能合约的去中心化自动结算，确保结算过程安全可信；
(3)可以通过智能合约自动执行，不需要人为接入管理，可靠且高效，可以大大提升结算的效率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中使用的SHA256的基本算法流程图；
图2是本发明具体实施方式中三阶段结算的智能合约算法流程图；
图3是本发明具体实施方式中三阶段结算的智能合约统一出清示意图；
图4是本发明具体实施方式中使用的RBFT共识机制的数据验证流程图；
图5是本发明具体实施方式中在区块链平台广播的结算数据密文格式示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的实施例做详细说明：本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例提供一种适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法，其步骤如下：
1)根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管；
2)对步骤1)得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过非对称加密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证；
3)取步骤2)获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴；
4)从步骤3)得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放。
所有的私钥、公钥都是具有一定长度的十六进制码。
具体地，所述步骤2)中哈希运算中典型的SHA-256算法的规则如下：
首先，构建初始哈希值H(0)，其中：
式中，为8个32位的初始哈希值，用于进行后续的加密运算；
然后，进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，其中补位k个二进制值与消息长度l之间的关系为：
l+1+k≡448mod512 (2)
接着，通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值，长度为512位二进制，计算规则如下：
式中，Ch(x,y,z)、Maj(x,y,z)、∑0(x)、∑1(x)、σ0(x)、σ1(x)分别为实现哈希运算的6个基本逻辑函数；x、y、z为参与逻辑运算的32位二进制数；Si为将二进制数右移i个比特；Ri为将二进制数循环右移i个比特；为按位异或逻辑运算；/>为按位取补逻辑运算；∧为按位取与逻辑运算。
具体地，所述步骤2)中，SM2国密算法的具体加密和解密过程如下：
对于结算数据的加密，首先利用区块链账户生成模块的随机数发生器得到随机数k，其中随机数的生成范围由发生器内部确定，然后根据随机数计算椭圆曲线的点C1＝[k]G以及S＝[h]PB，式中，PB为公钥，G为椭圆曲线基点坐标，k和h分别为随机数及验证因子，如果点在无穷远处则取值为1，同时退出计算；然后按照如下规则计算密文：
式中，M为明文；KDF为密钥派生函数；len为明文的二进制长度；x2和y2分别为椭圆曲线上的点S的横坐标和纵坐标；||为将二进制数进行拼接；C1为密文第一片段；C2为密文第二片段；C3为密文第三片段；C为最终生成的结算数据密文；Hash为哈希函数；
对于结算数据密文C的解密，按照如下过程计算获得最终明文m：
式中，S1为根据密文第一片段C1计算出的椭圆曲线上的点；dB为私钥；t为解密中生成的中间结算结果。
具体地，所述步骤3)中三阶段的智能合约计算自动结算流程如下：
a.第一阶段：智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价；
b.第二阶段：智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价；
c.第三阶段：按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线，如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日，根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算，按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算。
具体地，所述步骤2)中的区块链共识算法RBFT的结算数据验证具体过程如下：
a.由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播；
b.主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比；
c.所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段；
d.参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这次交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
实施例2
本实施例提供一种适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算系统，其由区块链账户生成单元、签名及验证单元、自动结算及阶梯补贴单元和补贴计算额度发放单元组成。
区块链账户生成单元：根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管。所有的私钥、公钥都是具有一定长度的十六进制码。
签名及验证单元：对区块链账户生成单元得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过非对称加密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证。
自动结算及阶梯补贴单元：取签名及验证单元获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴。
补贴计算额度发放单元：从自动结算及阶梯补贴单元得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放。
所述签名及验证单元中，哈希运算中典型的SHA-256算法的规则如下：
首先，构建初始哈希值H(0)，其中：
式中，为8个32位的初始哈希值，用于进行后续的加密运算；
然后，进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，其中补位k个二进制值与消息长度l之间的关系为：
l+1+k≡448mod512 (2)
接着，通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值，长度为512位二进制，计算规则如下：
式中，Ch(x,y,z)、Maj(x,y,z)、∑0(x)、∑1(x)、σ0(x)、σ1(x)分别为实现哈希运算的6个基本逻辑函数；x、y、z为参与逻辑运算的32位二进制数；Si为将二进制数右移i个比特；Ri为将二进制数循环右移i个比特；为按位异或逻辑运算；/>为按位取补逻辑运算；∧为按位取与逻辑运算。
所述签名及验证单元中，SM2国密算法的具体加密和解密过程如下：
对于结算数据的加密，首先利用区块链账户生成模块的随机数发生器得到随机数k，其中随机数的生成范围由发生器内部确定，然后根据随机数计算椭圆曲线的点C1＝[k]G以及S＝[h]PB，式中，PB为公钥，G为椭圆曲线基点坐标，k和h分别为随机数及验证因子，如果点在无穷远处则取值为1，同时退出计算；然后按照如下规则计算密文：
式中，M为明文；KDF为密钥派生函数；len为明文的二进制长度；x2和y2分别为椭圆曲线上的点S的横坐标和纵坐标；||为将二进制数进行拼接；C1为密文第一片段；C2为密文第二片段；C3为密文第三片段；C为最终生成的结算数据密文；Hash为哈希函数；
对于结算数据密文C的解密，按照如下过程计算获得最终明文m：
式中，S1为根据密文第一片段C1计算出的椭圆曲线上的点；dB为私钥；t为解密中生成的中间结算结果。
所述签名及验证单元中，区块链共识算法RBFT的结算数据验证具体过程如下：
a.由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播；
b.主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比；
c.所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段；
d.参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这次交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
所述自动结算及阶梯补贴单元中，三阶段的智能合约计算自动结算流程如下：
a.第一阶段：智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价；
b.第二阶段：智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价；
c.第三阶段：按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线，如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日，根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算，按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算。
应用例
为验证本发明提出的适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法的有效性。本应用例通过搭建联盟链平台，并在联盟链平台上实施计算和处理功能，完成本发明的测试和验证。
如图1所示，适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法关键在于通过哈希运算，然后进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，然后通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值。
如图2所示，适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法通过三阶段的智能合约计算自动结算实现去中心化的共享式结算管理。其中第一阶段是智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价。第二阶段是智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价。如图3所示为智能合约统一出清的示意图。第三阶段按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线。如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日。根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算。按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算，以十间宿舍一小时内的参与响应的模拟数据来计算三阶段的补贴结算数据如表1。
表1：智能合约三阶段结算数据
如图4所示，智能合约结算中得到的结果通过RBFT共识算法进行数据的验证和存储。其中由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播。主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比，生成的密文消息体结构如图5所示。所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段。参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这笔交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
尽管本发明的内容已经通过上述实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法，其特征在于，包括步骤：
1)根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管；
2)对步骤1)得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过SM2国密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证并通过SM2国密算法解密；
3)取步骤2)获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴；
4)从步骤3)得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放；
所述步骤3)中三阶段的智能合约计算自动结算流程如下：
a.第一阶段：智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价；
b.第二阶段：智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价；
c.第三阶段：按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线，如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日，根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算，按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算；
所述步骤2)中的区块链共识算法RBFT的结算数据验证具体过程如下：
a.由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播；
b.主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比；
c.所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段；
d.参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这次交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
2.根据权利要求1所述的适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法，其特征在于，步骤2)中哈希运算中典型的SHA-256算法的规则如下：
首先，构建初始哈希值H(0)，其中：
式中，为8个32位的初始哈希值，用于进行后续的加密运算；
然后，进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，其中补位k个二进制值与消息长度l之间的关系为：
l+1+k≡448mod512(2)
接着，通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值，长度为512位二进制，计算规则如下：
式中，Ch(x,y,z)、Maj(x,y,z)、∑0(x)、∑1(x)、σ0(x)、σ1(x)分别为实现哈希运算的6个基本逻辑函数；x、y、z为参与逻辑运算的32位二进制数；Si为将二进制数右移i个比特；Ri为将二进制数循环右移i个比特；⊕为按位异或逻辑运算；为按位取补逻辑运算；∧为按位取与逻辑运算。
3.根据权利要求1所述的适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算方法，其特征在于，所述步骤2)中，SM2国密算法的具体加密和解密过程如下：
对于结算数据的加密，首先利用区块链账户生成模块的随机数发生器得到随机数k，其中随机数的生成范围由发生器内部确定，然后根据随机数计算椭圆曲线的点C1＝[k]G以及S＝[h]PB，式中，PB为公钥，G为椭圆曲线基点坐标，k和h分别为随机数及验证因子，如果点在无穷远处则取值为1，同时退出计算；然后按照如下规则计算密文：
式中，M为明文；KDF为密钥派生函数；len为明文的二进制长度；x2和y2分别为椭圆曲线上的点S的横坐标和纵坐标；||为将二进制数进行拼接；C1为密文第一片段；C2为密文第二片段；C3为密文第三片段；C为最终生成的结算数据密文；Hash为哈希函数；
对于结算数据密文C的解密，按照如下过程计算获得最终明文m：
式中，S1为根据密文第一片段C1计算出的椭圆曲线上的点；dB为私钥；t为解密中生成的中间结算结果。
4.适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算系统，其特征在于，包括：
区块链账户生成单元：根据参与聚合的小微负荷在网络中持有的证书和相应证书所赋予的权限，通过SM2国密算法生成区块链账户，账户的信息中公钥向整个区块链网络进行广播，私钥由用户单独保管；
签名及验证单元：对区块链账户生成单元得到的区块链账户，小微负荷对日前日内合约容量及出清价格进行哈希运算形成密文交易体，并利用SM2国密算法进行数字签名，对每一个交易体进行广播，通过SM2国密算法进行加密验证，同时由区块链共识算法RBFT进行数据验证并通过SM2国密算法解密；
自动结算及阶梯补贴单元：取签名及验证单元获得的数据作为输入，分别按照前两个阶段的智能合约进行自动结算，实现去中心化网络中交易数据的同步验证，第三阶段的物理交割通过基线计算判定实际响应容量与合约响应容量的偏差，进行阶梯补贴；
补贴计算额度发放单元：从自动结算及阶梯补贴单元得到的结果中调用智能合约中的交易方法，通过智能合约的去中心化自治管理完成对补贴计算额度的点对点交易发放；
所述自动结算及阶梯补贴单元中，三阶段的智能合约计算自动结算流程如下：
a.第一阶段：智能合约的金融交割，按照日前签订的智能合约中的计划削减容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的智能合约边际出清价格，作为第一阶段各响应时段的金融交割出清价；
b.第二阶段：智能合约的金融交割，按照日内签订的容量修订智能合约中的计划修订容量以及计划补贴价格，按照统一出清的方式进行出清，得到统一的出清边际价格，作为第二阶段的各响应时段的金融交割出清价；
c.第三阶段：按照响应日前五天相同时段的负荷水平计算平均值作为第三阶段智能合约物理交割的负荷基线，如果前五天内包括节假日则向前推移补足工作日，根据实际响应容量与前两阶段得到的智能合约计划响应容量进行偏差计算，按照偏差容量和当日的现货价格进行物理交割补贴结算；
所述签名及验证单元中，区块链共识算法RBFT的结算数据验证具体过程如下：
a.由小微负荷发起结算相关数据的上传，并通过生成消息摘要向整个网络中进行广播；
b.主节点经过计算，将批量交易的哈希值广播给所有节点，所有节点在收到交易后将哈希运算的哈希值与主节点发送的哈希序列进行对比；
c.所有节点收到2f个对比后通过消息广播确认消息，进入Commit阶段；
d.参与聚合响应的所有节点收到2f+1个一致消息之后，将这次交易写入区块，到检查节点进行结果校验，最终将得到的信息上链存储，交易结束，实现永久化存储。
5.根据权利要求4所述的适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算系统，其特征在于，所述签名及验证单元中，哈希运算中典型的SHA-256算法的规则如下：
首先，构建初始哈希值H(0)，其中：
式中，为8个32位的初始哈希值，用于进行后续的加密运算；
然后，进行消息预处理，通过在末尾增加补码获得预处理序列，其中补位k个二进制值与消息长度l之间的关系为：
l+1+k≡448mod512 (2)
接着，通过计算消息摘要并利用逻辑函数与扩展消息函数计算得到最终的哈希值，长度为512位二进制，计算规则如下：
式中，Ch(x,y,z)、Maj(x,y,z)、∑0(x)、∑1(x)、σ0(x)、σ1(x)分别为实现哈希运算的6个基本逻辑函数；x、y、z为参与逻辑运算的32位二进制数；Si为将二进制数右移i个比特；Ri为将二进制数循环右移i个比特；为按位异或逻辑运算；/>为按位取补逻辑运算；∧为按位取与逻辑运算。
6.根据权利要求4所述的适用于小微负荷聚合响应的区块链自动结算系统，其特征在于，所述签名及验证单元中，SM2国密算法的具体加密和解密过程如下：
对于结算数据的加密，首先利用区块链账户生成模块的随机数发生器得到随机数k，其中随机数的生成范围由发生器内部确定，然后根据随机数计算椭圆曲线的点C1＝[k]G以及S＝[h]PB，式中，PB为公钥，G为椭圆曲线基点坐标，k和h分别为随机数及验证因子，如果点在无穷远处则取值为1，同时退出计算；然后按照如下规则计算密文：
式中，M为明文；KDF为密钥派生函数；len为明文的二进制长度；x2和y2分别为椭圆曲线上的点S的横坐标和纵坐标；||为将二进制数进行拼接；C1为密文第一片段；C2为密文第二片段；C3为密文第三片段；C为最终生成的结算数据密文；Hash为哈希函数；
对于结算数据密文C的解密，按照如下过程计算获得最终明文m：
式中，S1为根据密文第一片段C1计算出的椭圆曲线上的点；dB为私钥；t为解密中生成的中间结算结果。
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