CN117036027A - 基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备 - Google Patents

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CN117036027A CN202311023004.7A CN202311023004A CN117036027A CN 117036027 A CN117036027 A CN 117036027A CN 202311023004 A CN202311023004 A CN 202311023004A CN 117036027 A CN117036027 A CN 117036027A
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Abstract

本申请公开的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备，认证中心完成用户端的身份认证并颁发匿名的认证证书，交易接收方将认证证书发送往交易发起方，交易发起方依据认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播经过广播加密以及群签名处理后绿色电力消费认证数据的认证交易请求，群签名算法进行交易签名，能够保证用户身份信息的合法性和安全性。交易接收方接收认证交易请求后进行解密，得到包括位于群匿名地址集合中的真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据的广播信息，交易接收方将验证正确的绿色电力消费认证数据写入区块链账本，将真实的认证交易地址藏匿在匿名地址集合中，保证绿色电力消费认证数据不泄露。

Description

基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备
技术领域
本申请属于区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备。
背景技术
为绿色电力消费认证标识也可以称为绿色电力消费认证数据，是经评价、认证后，对消费绿色电力用户所核发的国际通行、社会通用的绿色属性等级标签，可为企业提供权威采信的依据。
为了建设绿色电力市场，大量企业在努力提高绿色电力消费水平的同时，希望能够获得详实的消费账单和权威认证，支撑企业在各类政策和市场场景下证明自身的绿色发展成效，其中的关键一环是获取绿色电力消费标识以及绿色电力消费标识数据的管理。
但是，绿色电力消费认证数据在绿色电力交易、绿色电力消费认证数据核发以及绿色电力消费认证数据流通的过程中存在数据泄露的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备，以用于解决绿色电力消费标识数据在绿色电力交易、绿色电力消费标识核发以及绿色电力消费标识流通的过程中存在数据泄露的问题。
为解决上述问题，本申请提供如下方案：
基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法，包括：
认证中心接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对所述身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，所述用户端包括交易发起方和交易接收方；
交易接收方将所述认证证书发送往所述交易发起方，所述交易发起方依据所述认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，所述认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求；
交易接收方接收到所述认证交易请求后进行解密，得到广播信息，所述广播信息包括位于群匿名地址集合中的所述真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据；所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本；
交易授权监管方依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份。
可选的，还包括：
所述交易授权监管方依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户；
监测所述需要监管的用户的区块内容；
通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。
可选的，还包括：
所述交易接收方通过非交互的零知识证明验证所述绿色电力消费认证数据的正确性。
可选的，所述通过非交互的零知识证明验证所述绿色电力消费认证数据的正确性包括：
将所述绿色电力消费认证数据转换成对应的多项式等式；
验证所述多项式等式是否成立，若成立，则所述绿色电力消费认证数据正确，否则所述绿色认证交易信息不正确。
可选的，所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本，包括：
交易接收方获取绿色电力消费认证数据后验证所述绿色电力消费认证数据是否符合规范，所述绿色电力消费认证数据为所述交易发起方和交易接收方之间交互的全部数据；
将符合规范的所述绿色电力消费认证数据记录到区块链预设的记录节点中。
可选的，所述绿色电力消费认证数据的认证交易请求为依据广播加密算法进行加密，以及群签名算法签名处理后的认证交易请求。
基于区块链的绿色电力消费认证数据处理系统，包括：
认证中心、交易接收方、交易发起方和交易授权监管方；
所述认证中心用于接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对所述身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，所述用户端包括交易发起方和交易接收方；
所述交易接收方用于将所述认证证书发送往所述交易发起方；
所述交易发起方用于依据所述认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，所述认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求；
所述交易接收方还用于接收到所述认证交易请求后进行解密，得到广播信息，所述广播信息包括位于群匿名地址集合中的所述真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据；所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本；
所述交易授权监管方用于依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份。
可选的，交易授权监管方还用于：
依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户；监测所述需要监管的用户的区块内容；通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。
基于区块链的绿色电力消费认证数据处理设备，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储指令；
所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现上文任一项所述的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法。
一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，能实现如上文任一项所述的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法。
由以上方案可知，本申请公开的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备，认证中心完成用户端的身份信息认证，生成匿名的认证证书并反馈给用户端，交易接收方将认证证书发送往交易发起方，交易发起方依据认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播经过广播加密以及群签名处理后绿色电力消费认证数据的认证交易请求，通过群签名算法对交易进行签名，能够保证用户身份信息的合法性和安全性。然后，交易接收方接收认证交易请求后进行解密，得到广播信息，广播信息包括位于群匿名地址集合中的真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据，之后交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本，将真实的认证交易地址藏匿在匿名地址集合中，能够保证绿色电力消费认证数据不泄露。最后，交易授权监管方可以依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份，以便进行绿色电力消费认证数据的监管。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的流程示意图；
图2是本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的身份监管流程示例图；
图3是本申请提供的非交互零知识证明的执行流程示例图；
图4是本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的交易流程图；
图5是本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据的群签名监管流程图；
图6是本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理设备的硬件结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
现如今，绿色标识体系从产品侧延伸到绿色能源消费侧，并加强能耗双控指标数字化、凭证化管理，健全了绿色能源消费认证标识制度，需要说明的是，绿色电力消费标识结合区块链技术确保了绿色电力消费标识的真实性和公信力。
需要说明的是，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，通过信任机制、去中心化的方式集体维护成一个可靠的数据库，具有公开透明、去中心化和不可篡改等特点，在能源、金融领域应用广泛，提高了信息交互效率，降低了信任成本，极大促进了社会经济的运转效率。区块链每一次交易都会以特定的形式发送给其他节点，节点之间可以根据各自权限保存数据，保证链上数据的透明性，极大方便了链上数据的可维护性，但这同时给用户的数据隐私造成了巨大的威胁。以绿色电力消费标识为例，其本身是企业购买绿色电力后根据购电数量累计在自己的企业账户中，根据数量划分等级，与能效标识不同的是，绿色标识涉及到大量的绿色电力交易行为，其中，对于绿色标识的评价是基于用户的绿色电力消费认证数据的整体核算，绿色电力消费认证数据主要包括绿色电力绿证交易合同等信息，整体核算的过程相当于对用户所有的消费绿色电力的数据进行汇总后进行评级。
区块链技术的使用可以打造出一个可信透明的数据网络，提升企业决策的有效性，有效提升数据溯源、数据的真实性，从而提高企业的知名度。绿色电力标识一般情况下只能在具有合作伙伴关系的企业之间流动，如果将这些数据直接上链存储，竞争对手就可以通过这些公开数据推断出商业合作关系、市场供求关系和资金流转情况等，对企业的核心竞争力造成威胁，不利于社会经济稳定。因此，区块链数据隐私泄露问题引起了广泛关注，同时，绿色电力消费认证数据涉及国计民生，一旦基于区块链进行数据上链存储，不法分子可能会利用匿名身份从事破坏、逃避监管，因此，绿色电力消费认证数据的隐私保护同时兼顾监管需求是目前的一大趋势。
为了达到绿色电力消费认证数据隐私保护和绿色电力消费认证数据监管的目的，本申请公开基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法及相关设备。
参见图1，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法流程示意图，如图1所示，基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法包括如下处理步骤：
步骤101、认证中心接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对所述身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，所述用户端包括交易发起方和交易接收方。
该步骤主要是在没有进行绿色电力消费标识数据交互前用户端进行身份认证的过程，认证中心可以是电力交易中心，身份认证中心、证书签发机构等等。认证中心主要负责用户的身份管理。
可选的，用户端的各用户用长期公钥发送身份认证请求到认证中心，认证中心使用用户的公钥为其颁发匿名的认证证书，并反馈给用户端的对应的各用户。同时，将用户的真实身份信息与公钥的对应关系发送往交易监管方，以便于交易监管方依据用户的真实身份信息与公钥的对应关系监管各用户的绿色电力消费认证数据。
可选的，可以理解为在进行绿色电力消费标识数据交互之前，联盟链包括的各成员节点从证书签发机构获得自己的数字证书。
示例性的，参见图2，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的身份监管流程示例图，如图2所示：
对于用户端进行身份认证主要为图中的第1点和第2点，用户端如图所示包括很多个用户，由用户端生成公私钥对发送到认证中心进行身份认证，认证中心使用用户的公钥为其颁布匿名证书，认证中心还会生成公钥与用户真实身份的的对应关系，发送到市场监管总局。
步骤102、交易接收方将所述认证证书发送往所述交易发起方，所述交易发起方依据所述认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，所述认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求。
交易发起方也可以称为交易发送方，具体可以是各个用户端。绿色电力消费认证数据的认证交易请求主要用于申请获取交易发起方对应的绿色电力消费行为对应的绿色电力消费标识。认证申请请求中包括交易发起方在上文提到的身份认证过程中由认证中心反馈的匿名认证证书。各个节点可以包括交易接收方、普通交易节点、授权管理方、记账节点等等。
可选的，交易接收方将匿名的认证证书发送到交易发起方，交易发起方会先根据认证证书中的公钥派生出一次性交易地址作为真实认证交易地址，之后交易发起方向交易接收方、普通交易节点、授权管理方、记账节点等等节点发送绿色电力消费标识请求信息。
需要说明是，绿色电力消费认证数据的认证交易请求为依据广播加密算法进行加密，以及群签名算法签名处理后的认证申请请求。
广播加密算法指广播中心对发送的广播信息进行加密，使得授权用户能够获得解密密钥并对广播信息进行正确解密，而非授权用户无法获取解密密钥，即使截获广播信息也无法获得正确的信息，对应的，本申请中的广播中心为交易发起方，绿色电力消费的认证申请请求为广播信息。
具体的，广播加密算法(Broadcast encryption algorithm，BE)是一种加密原语，可以在一个发送者和多个预选接收者之间建立安全通信，只有授权用户能对密文解密。通过使用BE，单个发送者可以通过开放网络向多个接收者安全地广播相同的消息。BE拥有消息的保密性和接收者的匿名性，因此可以采用BE来保护区块链系统中绿色电力消费交易数据的隐私。
群签名算法是本申请进行隐私保护的关键技术之一，该算法可以广泛的应用在需要鉴别身份的网络场景中，能够很好的隐藏签名者的身份，在本申请中能够让节点验证交易签名的正确性，又不会暴露交易发起方的公钥信息。
具体的，群签名算法允许任何组成员在不透露其身份的情况下签署消息。组公钥和组成员的私钥由组管理员统一生成，这确保只有组管理员才能在争议期间识别恶意组成员的真实身份。在本发明中，我们应用群签名来实现区块链系统的匿名性和监管。
为了使用群签名，所有用户都在同一组中，它由五个阶段组成(即初始化、注册、事务处理、链和跟踪)。涉及的密码方案有ECDSA、群签名和广播加密。
验证节点按如下方式验证事务。它使用组公钥gpk调用GVerify即验证者来验证事务的群签名是否有效。如果没有，则放弃该交易；否则，它使用其广播加密私钥通过BDec解密算法解密密文，并通过EVerify进一步检查ECDSA签名的有效性。如果且仅当ECDSA签名正确，且交易发起方num不超过状态的余额，而且被交易方的账户状态的相比之前的增加1时，此交易才是合法的。BDec解密算法(pp，ski，c)：该解密算法由接收器调用用以解密密文，它采用系统公共参数pp，密钥ski和密文c作为输入，输入相应公式进行计算，计算得到的交易结果将被发送到记录节点，以便链接到分类账中。在这里，PBFT共识协议被用于链交易。也就是说，该协议的当前领导者为一个待处理的块收集足够多的合法事务。然后，如果且仅当不少于三分之二的记录节点批准该区块时，该区块将达成共识。领导者将将批准的区块链入账本，并更新相关用户账户地址的数量状态。也就是说，A的随机数将增加1，A的余额将减少num，相应地B的余额将增加num。值得注意的是，账户余额在广播加密下使用用户和其他授权实体的公钥进行更新。
跟踪：如果管理器检测到非法事务，则执行此阶段以将事务跟踪回实际用户。具体来说，它使用其跟踪密钥gtk调用GTrace以获取发行者的私有信息，并在认证中心的帮助下找到真实的注册信息rid。GTrace(pp，σ，tk)跟踪算法输入为公共参数pp，群签名中的σ，还有一个追踪参数tk，GTrace可以从已有的列表成员信息中搜索签名者的真实身份。此外，管理者可以通过与授权实体比如认证中心合作来进一步解密交易金额。
交易发送方在支付时使用可链接环签名完成UTXO权属确认,并将真实交易地址隐藏在环匿名地址集合中实现交易混淆,使得观察者无法判断真正的交易输入地址,从而实现身份隐私保护以避免泄露。
步骤103、交易接收方接收到所述认证交易请求后进行解密，得到广播信息，所述广播信息包括位于群匿名地址集合中的所述真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据；所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本。
可选的，交易接收方接收到绿色电力消费认证数据的认证交易请求后，对该绿色电力消费认证数据的认证交易请求进行解密，只有授权过的交易接收方才能够通过自己的解密密钥运行相对应的解密算法，正确解密，得到广播信息，如果不是授权过的交易接收方，会解密失败。广播信息中包括绿色电力消费认证数据和藏匿有真实的认证申请地址的群匿名地址集合，这样可以使观察者无法判断哪个是真实的认证申请地址，从而能够实现交易双方身份的隐私保护并且可以避免交易追踪。然后，交易接收方会验证绿色电力消费认证数据的正确性，并将验证正确的绿色电力消费认证数据写入区块链账本。
具体的，本申请中使用基于对称密钥的广播加密，我们用U表示用户集合，用R表示废除用户集合，用S表示授权用户集合。用SK表示广播中心与用户进行通信的会话密钥，Hdr表示广播头部信息，广播中心根据授权用户集合分布将会话密钥SK用一种方法加密置于广播头部信息Hdr中，授权用户可根据自己的解密密钥集Ku从广播头部信息Hdr中解密获得会话密钥SK，进而用会话密钥SK解密获得广播信息。
一般步骤为：
1)初始化：用RSA算法计算用户解密密钥，获得用户解密密钥集Ku，用户保存解密密钥，用其来解密获得广播头中的会话密钥SK。
2)广播加密：广播中心根据废除用户集R，以及广播信息M，随机选择会话密钥SK，用某种加密算法获得广播加密信息B并将其广播。
3)用户解密：接收用户根据收到的广播加密信息B，以及自己的解密密钥运行相对应的解密算法，如果是授权用户，则能正确解密，获得广播信息M；否则，解密失败。
交易接收方验证绿色电力消费认证数据的正确性，并将验证正确的绿色电力消费认证数据写入区块链账本，具体的，将符合规范性的交易数据记录到区块链预设的记录节点中，区块链账本可以分为验证节点和记录节点，统称为记账节点。
具体的，记账节点可以为联盟链中预先选定的多个节点，主要负责收集交易并通过安全共识算法形成公开账本，本申请中为了应对以太坊中连续执行事务导致的吞吐量有限，我们采用了验证记录分离机制。也就是说，分为“验证节点”和“记录节点”，前者负责验证事务，后者将验证的事务记录到区块链，这可以有效地提高共识的效率。
步骤104、交易授权监管方依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份。
交易授权监管方可以为市场监管总局，也可以称为授权监管方，为本申请中区块链交易的可信监管者，主要负责交易审计和链上的数据管理。本申请中授权监管方默认已知各用户在区块链，也可以成为联盟链，对应的用户的初始UTXO(Unspent TransactionOutput，未消费交易输出)持有情况。需要说明是，本申请中的区块链可以是联盟链。
交易授权监管方会依据公钥与用户身份信息的对应关系实时监管进行交易双方的真实身份。
示例性的，本申请的主要是完成用电主体的绿色电力消费标识的获取过程，用电主体向电力交易中心发起绿色电力消费标识请求，电力交易中心为用电主体创建绿色电力消费账户，并对用电主体的过往绿色电力的消费行为进行认证，主要可以依据电力交易中心中的绿色电力绿证交易合同信息进行认证，该绿色电力绿证交易合同信息为用电主体(可以是企业)自己上报的，然后电力交易中心采用广播加密算法对用电主体的过往绿色电力的消费行为数据进行加密，发送给第三方机构，由第三方机构对用电主体的绿色电力消费行为进行评级，主要是依据预先设计的评价模型算法和标准进行评级，这样可以给用电主体的绿色电力消费行为进行阶梯化的评价，从而对不同级别的用电主体可以施以不同的管理政策。相应的，电力交易中心可以使用群签名对加密后的交易进行签名确认，还可以通过零知识证明算法验证监管信息的可靠性。最后由市场监督总局授权单位为用电主体核发绿色电力消费标识，绿色电力消费标识主要包括用电主体信息、绿色电力消费认证数据和评价级别等信息。
综上所述，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法，认证中心完成用户端的身份信息认证，生成匿名的认证证书并反馈给用户端，交易接收方将认证证书发送往交易发起方，交易发起方依据认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播经过广播加密以及群签名处理后绿色电力消费认证数据的认证交易请求，通过群签名算法对交易进行签名，能够保证用户身份信息的合法性和安全性。然后，交易接收方接收认证交易请求后进行解密，得到广播信息，广播信息包括位于群匿名地址集合中的真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据，之后交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本，本申请将真实的认证交易地址藏匿在匿名地址集合中，能够保证绿色电力消费认证数据不泄露。最后，交易授权监管方可以依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份，以便进行绿色电力消费认证数据的监管。
可选的，本申请完成绿色电力表示数据交互后，还包括交易授权监管方进行的监管工作，交易授权监管方主要的主要作用是依据公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户，监测需要监管的用户的区块内容，通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。需要说明的是，交易授权监管方(可以是市场监督管理局)还可以通过调用恢复账本信息中的交易双方的真实身份，从而实现离线监管，上述监管交互流程可以参见图2，如图2所示，接收方和发送方所有的交易数据都会验证并存储在区块链中，市场监管总局会对其进行监管。
需要说明的是，变色龙哈希函数的应用，可以让授权监管方对承载恶意信息的区块进行修订，并且能够保持所修订的区块的原哈希函数值不变，从而保持了原有的链结构，其本质是将普通区块链的内外碰撞哈希函数中的内层碰撞哈希函数替换为具有增强抗碰撞性的变色龙哈希函数，所以能保持原有的链结构不变。
具体的，变色龙哈希函数是一种带限门的特殊抗碰撞哈希哈希函数，限门持有者可轻易的计算任意输入数据的哈希碰撞，从而可以在不改变哈希输出的情况下，任意改变哈希函数的输入。对于未知限门者，变色龙哈希函数与传统的哈希函数一样具有抗碰撞性，变色龙哈希函数主要是为了丰富区块链修正机制的功能。
本发明使用基于RSA的一次变色龙哈希函数的构造，首先构造四个多项式算法：
CH＝(ChGen，ChHash，ChVer，ChCld)
ChGen(1λ)→(hk，tk)
ChHash(hk,τ，m)→(h，r)
ChVer(hk，τ，hm，r)→b
ChCld(hk，tk，m，r，m′)→r′
其中，ChGen(1λ)→(hk，tk)为密钥生成算法，算法输入为安全参数1λ，输出是哈希公钥hk和碰撞私钥tk；ChHash(hk,τ，m)→(h，r)为哈希计算算法，算法输入哈希公钥hk，标签τ，消息m∈S,然后选择随即种子c，最后输入哈希值及相应的认证值h，r。ChVer(hk，τ，hm，r)→b为哈希验证算法，算法输出b，表示h是否为合法的哈希函数值。ChCld(hk，tk，m，r，m′)→r′为碰撞算法，输出r，使得：ChHash(hk，τ，m，r)＝ChHash(hk，τ，m′，r′)，m≠m′。
可选的，本申请还包括交易接收方通过非交互的零知识证明验证交易数据的正确性，也可以称为可靠性，具体的，交易接收方将交易数据转换成对应的多项式等式，通过验证所述多项式等式是否成立判断交易数据的正确性，若成立，则交易数据正确，否则交易数据不正确。
具体的，参见图3，本申请提供的非交互零知识证明的执行流程示例图。
如图3所示，本发明采用的非交互零知识证明是ZK-snark算法。ZK-snark主要分为四部分:多项式转换、随机抽样、同态加密、零知识认证。
首先，系统需要将验证的问题拆分并转换为一组基于Fujisaki-Okamoto承诺的多项式等式，验证问题的真实性只需要验证多项式等式是否成立即可。这时，证明者(Prover)通过获取一组公共参考字符串(common reference string，CRS)，来计算随机抽样测试点带入多项式后的计算结果，因为测试点是经过同态加密的，证明者不知道测试点的明文内容，但依然可以对测试点密文进行运算并通过解密得到明文的运算结果。最后证明者将计算结果发送给验证器(Verifier)。若验证器验证等式成立，则相信证明者提供的验证问题为真。
其中Fujisaki-Okamoto承诺方案为：
设n是一个A和B都不知道的其分解的大合数，g是中阶很大的元素，h是由g生成的群中阶很大的元素，A在不知道/>和/>的情况下，计算E＝E(x，r)＝gxhr mod n，并将E发送给B作为对整数x的承诺(即FO承诺)。
综上所述，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法，涉及区块链、隐私保护、零知识证明等领域，用于解决绿色电力消费标识在颁发、使用过程中存在的数据隐私泄露问题，本申请解决了区块链基于共识机制的全网公开可验证性带来的暴露相关节点隐私的缺点，以及区块链链上绿色电力标识数据监管、用户身份监管难的问题，最终实现基于区块链的兼顾监管需求与隐私保护的绿色电力数据交易目的。
示例性的，参见图4，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的交易流程图。
如图4所示，包括授权管理方，主要用于生成系统交易、审计交易、修订恶意信息，可以向普通交易节点和记账节点等节点发送广播系统参数。具体可以是联盟链交易的可信监管者，即市场监督管理总局，主要负责交易审计和链上数据管理。
普通交易节点，可以是联盟链中的交易节点，包括图中的交易发起方和交易接收方，可以生成交易并将合法的交易提交给记账节点，但是不参与记账行为与区块形成。
记账节点为联盟链中预先选定的多个节点，主要功能为收集交易并通过安全共识算法形成公开账本，采用验证记录分离的机制，分为验证节点和记录节点，验证节点主要负责绿色电力消费交易数据的合法性，记录节点主要将验证合法的绿色电力消费交易数据记录到区块链，能够有效的提高共识的效率。
示例性的，参见图5，本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据的群签名监管流程图。
用户和交易中心进行交互完成前期的用户身份认证，由用户向交易中心发送交易请求，交易中心在接收登记请求后，访问联盟链，获取用户过往的绿色电力消费行为的数据，生成证书反馈给用户，生成等级列表，发送往市场监管总局，由市场监管总局进行交易数据的追溯和监管。在用户和交易中心后续进行绿色电力消费认证数据交互的过程中，对应的交易数据会上传到联盟链，同时，联盟链和用户之间有链接关系。
对于上述基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法，本申请还提供了基于区块链的绿色电力消费认证数据处理系统，该系统包括认证中心、交易接收方、交易发起方和交易授权监管方。
认证中心用于接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，用户端包括交易发起方和交易接收方。
交易接收方用于将认证证书发送往交易发起方。
交易发起方用于依据认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求。
交易接收方还用于接收到认证交易请求后进行解密，得到广播信息，广播信息包括位于群匿名地址集合中的真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据，交易接收方将验证正确的绿色电力消费认证数据写入区块链账本。
交易授权监管方用于依据公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和交易接收方的真实身份。
该系统中的交易授权监管方还用于：
交易授权监管方依据公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户；监测需要监管的用户的区块内容；通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。
可选的，本申请还提供了基于区块链的绿色电力消费认证数据处理设备，如图6所示的本申请提供的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理设备的硬件结构框图，主要包括处理器1和存储器3，并且至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
所述存储器3用于存储指令；
所述处理器1用于执行所述存储器中存储的指令，以实现基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的各个处理流程。
另外，本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，能实现基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法的各个处理流程。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
为了描述的方便，描述以上系统或装置时以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法，其特征在于，包括：
认证中心接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对所述身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，所述用户端包括交易发起方和交易接收方；
交易接收方将所述认证证书发送往所述交易发起方，所述交易发起方依据所述认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，所述认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求；
交易接收方接收到所述认证交易请求后进行解密，得到广播信息，所述广播信息包括位于群匿名地址集合中的所述真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据；所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本；
交易授权监管方依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述交易授权监管方依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户；
监测所述需要监管的用户的区块内容；
通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述交易接收方通过非交互的零知识证明验证所述绿色电力消费认证数据的正确性。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过非交互的零知识证明验证所述绿色电力消费认证数据的正确性包括：
将所述绿色电力消费认证数据转换成对应的多项式等式；
验证所述多项式等式是否成立，若成立，则所述绿色电力消费认证数据正确，否则所述绿色电力消费认证数据不正确。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本，包括：
交易接收方获取绿色电力消费认证数据后验证所述绿色电力消费认证数据是否符合规范，所述绿色电力消费认证数据为所述交易发起方和交易接收方之间交互的全部数据；
将符合规范的所述绿色电力消费认证数据记录到区块链预设的记录节点中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绿色电力消费认证数据的认证交易请求为依据广播加密算法进行加密，以及群签名算法签名处理后的认证交易请求。
7.基于区块链的绿色电力消费认证数据处理系统，其特征在于，包括：
认证中心、交易接收方、交易发起方和交易授权监管方；
所述认证中心用于接收用户端的身份认证请求，该认证请求携带公私钥对及用户身份信息；针对所述身份认证请求生成匿名的认证证书并向用户端反馈，以及，生成公钥与用户身份信息的对应关系，提供给交易授权监管方，所述用户端包括交易发起方和交易接收方；
所述交易接收方用于将所述认证证书发送往所述交易发起方；
所述交易发起方用于依据所述认证证书中的公钥生成真实认证交易地址后向各个节点广播发送绿色电力消费认证数据的认证交易请求，所述认证交易请求为经过广播加密以及群签名处理后的请求；
所述交易接收方还用于接收到所述认证交易请求后进行解密，得到广播信息，所述广播信息包括位于群匿名地址集合中的所述真实认证交易地址以及绿色电力消费认证数据；所述交易接收方将验证正确的所述绿色电力消费认证数据写入区块链账本；
所述交易授权监管方用于依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定进行交易的所述交易发起方和所述交易接收方的真实身份。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理系统，其特征在于，所述交易授权监管方还用于：
依据所述公钥与用户身份信息的对应关系确定需要监管的用户；监测所述需要监管的用户的区块内容；通过变色龙哈希函数对监测到的恶意区块进行修订。
9.基于区块链的绿色电力消费认证数据处理设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储指令；
所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现权利要求1-6任一项所述的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，能实现如权利要求1-6任一项所述的基于区块链的绿色电力消费认证数据处理方法。
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