CN117350732A - 基于区块链的电力资源交易系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于区块链的电力资源交易系统及方法，本系统通过交易服务器为买方用户、中间用户以及卖方用户构建了一个数字资源交易平台，交易服务器能够为买方用户随机匹配一个中间用户进行跨链数字资源交易，买方用户和中间用户通过第一随机数生成的第一哈希值来锁定各自的数字资产并依次解锁，保证了交易的安全性，同时，交易服务器又根据第一随机数生成的第二随机数来选取符合要求的中间用户，确保每个中间用户促成交易的机会都是相等的，且每个中间用户都可以对随机数的合法性进行验证，提高系统的公平性。

Description

基于区块链的电力资源交易系统及方法

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于区块链的电力资源交易系统及方法。

背景技术

电力区块链网络可以是将区块链技术应用于电力行业的一种应用模式。它结合了区块链的分布式账本、智能合约和加密算法等特性，为电力行业提供了一种去中心化、透明、安全和高效的管理和交易方式。电力区块链网络可以为电力市场提供去中心化的交易平台，使发电单元（卖方用户）、消费者（买方用户）和其他参与者能够直接进行点对点的电力交易。但是，交易过程中，卖方用户可能只拥有电力区块链网络的账户地址，没有第一区块链网络的账户地址，而无法直接与买方用户进行点对点交易；或者卖方用户对买方用户能提供的第一区块链网络上的第一数字资产不感兴趣，而期望获得其他区块链网络的数字资产时，双方也无法完成交易。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于区块链的电力资源交易系统。

本申请一方面提供了一种基于区块链的电力资源交易系统，包括买方用户、中间用户、卖方用户、第一区块链网络、电力区块链网络、交易服务器，其中：

所述买方用户，用于生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在所述第一区块链网络上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至所述交易服务器；

所述交易服务器，用于根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户；

所述中间用户，用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在所述电力区块链网络上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件；

所述买方用户，还用于根据所述第一随机数对所述电力区块链网络上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功；

所述中间用户，还用于根据所述第一随机数对所述第一区块链网络上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

优选地，所述交易服务器，还用于根据所述求购信息和转换汇率确认电力数字资产阈值，当所述中间用户拥有的电子数字资产数量大于所述电力数字资产阈值时才被加入到所述中间用户集合中。

优选地，所述卖方用户，用于在交易前将所述电力数字资源交易给所述中间用户。

优选地，所述中间用户集合中的其他用户，还用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功。

优选地，所述买方用户，还用于在将所述第一数字资产锁定时，在智能合约中设置第一阈值时间；所述中间用户，还用于在将所述电力数字资产锁定时，在智能合约中设置第二阈值时间；其中，第一阈值时间大于第二阈值时间。

本申请一方面提供了一种基于区块链的电力资源交易方法，所述方法包括：

买方用户生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在第一区块链网络上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至交易服务器；

所述交易服务器根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户；

中间用户根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在电力区块链网络上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件；

所述买方用户根据所述第一随机数对所述电力区块链网络上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功；

所述中间用户根据所述第一随机数对所述第一区块链网络上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

本发明提供的基于区块链的电力资源交易系统通过交易服务器为买方用户、中间用户以及卖方用户构建了一个数字资源交易平台，交易服务器能够为买方用户随机匹配一个中间用户进行跨链数字资源交易，买方用户和中间用户通过第一随机数生成的第一哈希值来锁定各自的数字资产并依次解锁，保证了交易的安全性，同时，交易服务器又根据第一随机数生成的第二随机数来选取符合要求的中间用户，确保每个中间用户促成交易的机会都是相等的，且每个中间用户都可以对随机数的合法性进行验证，提高系统的公平性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种基于区块链的电力资源交易系统的架构图；

图2是本申请一实施例提供的一种基于区块链的电力资源交易方法的流程示意图。

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作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。

请参见图1，图1本申请一实施例提供的一种基于区块链的电力资源交易系统的架构图。

一种基于区块链的电力资源交易系统，包括买方用户10、中间用户20、卖方用户30、第一区块链网络40、电力区块链网络50、交易服务器60，其中：

具体地，电力区块链网络50可以是将区块链技术应用于电力行业的一种应用模式。它结合了区块链的分布式账本、智能合约和加密算法等特性，为电力行业提供了一种去中心化、透明、安全和高效的管理和交易方式。电力区块链网络50可以为电力市场提供去中心化的交易平台，使发电单元、消费者和其他参与者能够直接进行点对点的电力交易。通过智能合约的执行，可以实现自动结算和节能减排等功能。

其中，卖方用户30可以是发电单元，可以是人或组织在自己的住宅、商业建筑或其他地点安装发电设备，以便自己消费或出售发电所产生的能源。卖方用户30通常使用可再生能源设备，如太阳能光伏电池板、风力涡轮机或微型水力发电机等，通过为电力网络提供额外的电力从而获得电力区块链网络50上的电力数字资产，如电力积分、电力币、电力值等等。

买方用户10也就是消费者，他们可以在第一区块链网络40上拥有第一数字资产，他们期望使用手中的第一数字资产来换取卖方用户30手中的电力数字资产从而在电力网络中获得电力资源；其中，第一区块链网络40可以是除了电力区块链网络50以外的其他区块链网络，如以太坊等。当然，卖方用户30不仅在第一区块链网络40拥有账户地址，在电力区块链网络50上也拥有账户地址。

需要说明的是，交易过程中，卖方用户30可能只拥有电力区块链网络50的账户地址，没有第一区块链网络40的账户地址，而无法直接与买方用户10进行点对点交易；或者卖方用户30对买方用户10能提供的第一区块链网络40上的第一数字资产不感兴趣，而期望获得其他区块链网络的数字资产时，双方也无法完成交易。

此时，交易服务器60可以为买方用户10随机选择一位与其需求匹配的中间用户20来促成交易；中间用户20可以是在买方用户10和卖方用户30之间充当中介角色的人或组织。他们通过购买卖方用户30拥有的电力区块链网络50上的电力数字资产来促进电力交易市场的运作。中间用户20可以在第一区块链网络40、电力区块链网络50及其他主流区块链网络中均拥有账户地址和相应的数字资产。

所述买方用户10，用于生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在所述第一区块链网络40上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户10将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至所述交易服务器60。

具体地，哈希运算是将输入数据通过哈希函数转换为固定长度的输出值（哈希值）的过程；常见的哈希函数包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-3等，优选地，本方案可以采用SHA-256函数；第一数字资产可以是第一区块链网络40数字资产，可以是积分、代币等；可验证随机数算法是一种具有验证功能的随机数生成算法，它允许生成随机数的同时提供一个证明，用于验证生成的随机数的真实性和随机性，具体的VRF算法实现可能会有所不同，但基本思想是使用密码学技术（如数字签名、非对称加密等）来实现随机数的生成和验证过程。求购信息具体可以包括买方用户10在电力区块链网络50上的账户地址（买方电力区块链网络50地址），买方用户10在第一区块链网络40上的账户地址（买方第一区块链网络40地址），以及买方用户10期望支出的购买金数量和手续费数量信息。用户私钥和用户公钥是通过非对称加密算法生成的，用户公钥是公开的，可以被任何人获取和使用；用户私钥是保密的，只有密钥的所有者可以访问和使用。

其中，当买方用户10将第一哈希值作为解锁条件时，只有获取到第一哈希值对应的第一随机数的用户才能解锁锁定在第一区块链网络40上的智能合约中的第一数字资产。

所述交易服务器60，用于根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户20；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户20。

具体地，交易服务器60可以使用中间用户集合总数对第二随机数进行取余操作的方式来选出进行交易的中间用户20。当然，交易服务器60也可以将第一哈希值、第二随机数、随机数证明、用户公钥发送给其他中间用户20，便于其他中间用户20自行校验第二随机数的合法性。

其中，中间用户集合可以是在交易服务器60中注册的符合要求的所有中间用户20的集合。

所述中间用户20，用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户20根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在所述电力区块链网络50上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件。

具体地，当验证函数返回值为真时，表明合法性校验成功。

上述过程中，在可验证随机数的生成过程中将第一哈希值作为种子值参与到第二随机数的生成过程当中，因此，在第二随机数的合法性得到确认时，第一哈希值的合法性同时被验证，此时，中间用户20便可放心的使用第一哈希值作为电力数字资产的解锁条件。

其中，中间用户20具体可以根据求购信息中的第一数字资产购买金数量以及转换汇率来确定电力数字资产的数量；转换汇率可以交易服务器60确定的。

所述买方用户10，还用于根据所述第一随机数对所述电力区块链网络50上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

具体地，在中间用户20将其电力数字资产锁定于电力区块链网络50后，交易服务器60可以将中间用户20提交的锁定交易ID发送给买方用户10，买方用户10便可根据锁定交易ID向相对应的智能合约提交解锁交易。

其中，第一随机数与第一哈希值匹配是指，对第一随机数进行哈希运算后获得的值与第一哈希值相匹配。

所述中间用户20，还用于根据所述第一随机数对所述第一区块链网络40上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

具体地，当买方用户10使用第一随机数解锁电力区块链网络50上的电力数字资源后，第一随机数便对中间用户20公开，中间用户20便可使用第一随机数在第一区块链网络40上解锁第一数字资产。

所述交易服务器60，还用于根据所述求购信息和转换汇率确认电力数字资产阈值，当所述中间用户20拥有的电子数字资产数量大于所述电力数字资产阈值时才被加入到所述中间用户集合中。

具体地，转换汇率可以是交易服务器60根据交易市场数据确定的，只有当中间用户20账户中的电力数字资产的数量大于买家用户需求（电力数字资产阈值）时，该中间用户20才有资格入选中间用户集合。

所述卖方用户30，用于在交易前将所述电力数字资源交易给所述中间用户20。

具体地，卖方用户30与中间用户20之间的电力数字资源交易过程可以通过线下方式完成，当然，也可以通过交易服务器60完成，具体过程可以参考买方用户10与中间用户20之间的交易过程，此处不再赘述。

所述中间用户集合中的其他用户，还用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功。

在上述过程中，没有被选中的中间用户20也可以通过第一哈希值、第二随机数、随机数证明、用户公钥来确认第二随机数由买方用户10随机生成，排除交易服务器60作弊的可能性，从而使交易系统更加公平。

所述买方用户10，还用于在将所述第一数字资产锁定时，在智能合约中设置第一阈值时间；

所述中间用户20，还用于在将所述电力数字资产锁定时，在智能合约中设置第二阈值时间；

其中，第一阈值时间大于第二阈值时间。

具体地，当交易时间超过阈值时间时，锁定的资产将自动解锁；进一步地，求购信息中还可以包括第一阈值时间和第二阈值时间信息。

请参见图2，图2是本申请一实施例提供的一种基于区块链的电力资源交易方法的流程示意图。

一种基于区块链的电力资源交易方法，所述方法包括：

步骤S101：

买方用户10生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在第一区块链网络40上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户10将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至交易服务器60。

步骤S102：

所述交易服务器60根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户20；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户20。

步骤S103：

中间用户20根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户20根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在电力区块链网络50上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件。

步骤S104：

所述买方用户10根据所述第一随机数对所述电力区块链网络50上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

步骤S105：

所述中间用户20根据所述第一随机数对所述第一区块链网络40上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.基于区块链的电力资源交易系统，其特征在于，包括买方用户、中间用户、卖方用户、第一区块链网络、电力区块链网络、交易服务器，其中：

所述买方用户，用于生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在所述第一区块链网络上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至所述交易服务器；

所述交易服务器，用于根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户；

所述中间用户，用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在所述电力区块链网络上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件；

所述买方用户，还用于根据所述第一随机数对所述电力区块链网络上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功；

所述中间用户，还用于根据所述第一随机数对所述第一区块链网络上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述交易服务器，还用于根据所述求购信息和转换汇率确认电力数字资产阈值，当所述中间用户拥有的电子数字资产数量大于所述电力数字资产阈值时才被加入到所述中间用户集合中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述卖方用户，用于在交易前将所述电力数字资源交易给所述中间用户。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述中间用户集合中的其他用户，还用于根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述买方用户，还用于在将所述第一数字资产锁定时，在智能合约中设置第一阈值时间；

所述中间用户，还用于在将所述电力数字资产锁定时，在智能合约中设置第二阈值时间；

其中，第一阈值时间大于第二阈值时间。

6.一种基于区块链的电力资源交易方法，其特征在于，所述方法包括：

买方用户生成第一随机数，对所述第一随机数进行哈希运算生成第一哈希值，并通过所述第一哈希值作为解锁条件接着将一定数量的第一数字资产作为购买金和手续费锁定在第一区块链网络上的智能合约中，再将所述第一哈希值作为种子值和用户私钥一同作为输入通过可验证随机数算法生成第二随机数及其随机数证明，最后所述买方用户将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、用户公钥和求购信息一同发送至交易服务器；

所述交易服务器根据所述第二随机数在中间用户集合中选出一个中间用户；并将所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥和所述求购信息发送至所述中间用户；

中间用户根据所述第一哈希值、所述第二随机数、所述随机数证明、所述用户公钥作为输入通过验证算法校验所述第二随机数的合法性，当验证算法返回真时，确认校验成功，所述中间用户根据所述求购信息将一定数量的电力数字资产锁定在电力区块链网络上的智能合约中，并将所述第一哈希值作为解锁条件；

所述买方用户根据所述第一随机数对所述电力区块链网络上的所述电力数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功；

所述中间用户根据所述第一随机数对所述第一区块链网络上的所述第一数字资产就行解锁，当所述第一随机数与所述第一哈希值匹配时，解锁成功。