本發明屬于智能電網技術" target="_blank">智能電網技術領域，尤其涉及一種基于區塊鏈智能合約技術的分布式電能交易方法，包括：步驟1：建立DHT網絡并通過智能電表上傳記錄網絡內各個售電者的歷史發電信息;步驟2：購電者將購電合約發送給DHT網絡審核通過后向區塊鏈中各個節點廣播購電合約;步驟3：申請加入購電合約的售電者向DHT網絡發出申請;步驟4：DHT網絡根據歷史發電信息來匹配售電者并完成購電合約的制定，新形成的購電合約經所有用戶節點驗證確認合法后被部署到區塊鏈中。實現基于區塊鏈的輕量級計算，合理匹配供求關系，減低了智能合約違約率;區塊鏈公開透明、不可篡改的特性在保證安全的前提下實現了經濟、高效、綠色、去中心化的電力交易。

　　申請人：華北電力大學

　　發明人：關志濤; 陸鑫; 徐茹枝

　　技術領域

　　本發明屬于智能電網技術領域，尤其涉及一種基于區塊鏈智能合約技術的分布式電能交易方法

　　背景技術

　　能源是我們生產生活的基礎，為了應對能源危機，可再生能源越來越受到關注。但是可再生能源的分散性使得傳統電網的中心化模式存在成本高、效率低、數據安全性無法保證等弊端，難以滿足當前形勢要求。分布式的電力交易模型有效解決了這個難題，實現了低成本、高效能、環保綠色的電力能源網絡。

　　區塊鏈技術通過共識算法解決了去中心化網絡中節點之間的信任問題，它公開透明、不可篡改的特性為分布式電能交易提供一個安全可信的技術平臺;智能合約是在滿足條件時計算機自動執行的代碼段，它的出現使區塊鏈電力交易平臺更加智能化;DHT(分布式哈希表)技術快速收斂的特性實現文件快速、高效存儲和查找;布隆過濾器可快速判斷提交文件是否存在，通過我們的改進進一步提高了數據查找效率，增強安全性。

　　本方案采用分布式輕計算技術平臺，實現低成本、高效能的綠色電能交易網絡。

　　發明內容

　　針對上述問題，本發明提出了一種基于區塊鏈智能合約技術的分布式電能交易方法，包括：

　　步驟1：建立DHT網絡并通過智能電表上傳記錄網絡內各個售電者的歷史發電信息;

　　步驟2：購電者將購電合約發送給DHT網絡審核通過后向區塊鏈中各個節點廣播購電合約;

　　步驟3：申請加入購電合約的售電者向DHT網絡發出申請;

　　步驟4：DHT網絡根據歷史發電信息來匹配售電者并完成購電合約的制定，新形成的購電合約經所有用戶節點驗證確認合法后被部署到區塊鏈中。

　　所述歷史發電信息包括發電量、時間、速度。

　　所述歷史發電信息經過哈希函數產生一個哈希值來作為此信息文件的假名k，然后由售電者進行簽名，并經過布隆過濾器記錄k，最終上傳至DHT網絡存儲。

　　所述DHT網絡將收到的購電者購電合約分成n份后，通過私鑰簽名后向區塊鏈網絡節點進行廣播，并對收到的售電者的申請根據其歷史發電信息對其進行履約能力審核、篩選，并按申請時間戳先后順序進行排列，當符合要求的申請達到n后，購電合約制定完成。

　　所述DHT網絡在收到的售電者的申請后在歷史發電信息中將需要查找的文件名通過布隆過濾器，并將返回值進行異或運算，若計算結果為空，直接拒絕;若不為空，則得到文件存儲指針位置。

　　本發明的有益效果在于：

　　通過分布式哈希表(DHT)和布隆過濾器的結合，實現基于區塊鏈的輕量級計算，合理匹配供求關系，減低了智能合約違約率。區塊鏈公開透明、不可篡改的特性在保證安全的前提下實現了經濟、高效、綠色、去中心化的電力交易。

　　通過對歷史發電信息的分析降低了售電方因自身發電能力不足而違約，購電方無法滿足電能需求的概率，合理匹配供求關系，雙方利益同時達到最大化，實現共贏。

　　交易主體可以是小區住戶、工廠等能源互聯網中各種單位個體，每個個體將會以假名的形式在區塊鏈網絡中參與交易。布隆過濾器不僅可以過濾掉不在此系統中的申請者，而且在通過過濾器的同時直接提取所要查找文件在DHT中的位置(k);DHT輕計算、快速收斂的特點實現了文件高效、快速的查找;購電者為了降低風險，將自己的購電需求分為N份，將N作為所需合約方數量的閾值，在所有申請者中篩選符合要求的售電方;在區塊鏈部署智能合約，保證信息的真實可靠，并可按照合約內容自動執行。

　　發明專利要點簡析：

　　1 .一種基于區塊鏈智能合約技術的分布式電能交易方法，其特征在于，包括：

　　步驟1：建立DHT網絡并通過智能電表上傳記錄網絡內各個售電者的歷史發電信息;

　　步驟2：購電者將購電合約發送給DHT網絡審核通過后向區塊鏈中各個節點廣播購電合約;

　　步驟3：申請加入購電合約的售電者向DHT網絡發出申請;

　　步驟4：DHT網絡根據歷史發電信息來匹配售電者并完成購電合約的制定，新形成的購電合約經所有用戶節點驗證確認合法后被部署到區塊鏈中。

　　2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述歷史發電信息包括發電量、時間、速度。

　　3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述歷史發電信息經過哈希函數產生一個哈希值來作為此信息文件的假名k，然后由售電者進行簽名，并經過布隆過濾器記錄k，最終上傳至DHT網絡存儲。

　　4.根據權利要求1～3任一所述方法，其特征在于，所述DHT網絡將收到的購電者購電合約分成n份后，通過私鑰簽名后向區塊鏈網絡節點進行廣播，并對收到的售電者的申請根據其歷史發電信息對其進行履約能力審核、篩選，并按申請時間戳先后順序進行排列，當符合要求的申請達到n后，購電合約制定完成。

　　5.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述DHT網絡在收到的售電者的申請后在歷史發電信息中將需要查找的文件名通過布隆過濾器，并將返回值進行異或運算，若計算結果為空，直接拒絕;若不為空，則得到文件存儲指針位置。