電力數(shù)據(jù)作為智能電網(wǎng)中的核心價值,為智能電網(wǎng)的運(yùn)行控制提供了科學(xué)的決策支撐,是國民經(jīng)濟(jì)健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的重要保障。然而,電力數(shù)據(jù)在存儲過程中存在著被篡改和數(shù)據(jù)集控中心面臨著自然災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn),使得電力數(shù)據(jù)的隱私得不到有效保障。采用新興的信息技術(shù)找到電力數(shù)據(jù)隱私保護(hù)新方法十分重要,伴隨著比特幣而興起的區(qū)塊鏈技術(shù),以其去中心化、防篡改、可追溯等特性,成為解決當(dāng)前電力數(shù)據(jù)存儲問題的新途徑。本文主要做了以下工作:1.分析了傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)存儲存在的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合區(qū)塊鏈去中心化、防篡改的特點(diǎn)提出了基于區(qū)塊鏈的電力數(shù)據(jù)存儲方案,有效保障電力數(shù)據(jù)不能被篡改。采用超級賬本Fabric區(qū)塊鏈底層架構(gòu),從應(yīng)用層、合約層、共識層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)層等五個層面設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈的電力數(shù)據(jù)存儲方案。2.提升了區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用在電力數(shù)據(jù)存儲的共識效率,結(jié)合智能電網(wǎng)的環(huán)境和變電站節(jié)點(diǎn)的具體特點(diǎn),選取傳統(tǒng)分布式一致性算法Paxos算法進(jìn)行共識排序,并從算法活性和消息通信延遲兩個方面對Paxos算法進(jìn)行改進(jìn),加快了區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對某個提案達(dá)成一致的速度。3.運(yùn)用了一種狀態(tài)同步機(jī)制來保證各節(jié)點(diǎn)執(zhí)行智能合約的狀態(tài)一致性,由于在實(shí)際的電力場景中... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Fabric的基本構(gòu)架

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12Channel：通道是由排序服務(wù)劃分的原子廣播渠道，通道外的成員節(jié)點(diǎn)無法訪問通道內(nèi)的數(shù)據(jù)，包括應(yīng)用通道和系統(tǒng)通道，前者進(jìn)行各種交易，后者負(fù)責(zé)對應(yīng)用通道進(jìn)行管理。Ledger：主要負(fù)責(zé)記錄發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)中的交易信息，一個賬本包括區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)以及狀態(tài)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫和索引數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫。Chain：鏈結(jié)構(gòu)是對各個區(qū)塊一次串聯(lián)而成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)對各個區(qū)塊進(jìn)行連接，與通道一一對應(yīng)。2.3.2執(zhí)行流程在公鏈中，客戶端只需將每筆交易通過特定的接口發(fā)送到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，所有的對等節(jié)點(diǎn)完成共識和生成區(qū)塊等過程。對于聯(lián)盟鏈而言，主要考慮權(quán)限身份管理等需求，將各個功能模塊化。在整個交易的過程中，超級賬本Fabric為了減輕節(jié)點(diǎn)的工作負(fù)載，把Peer節(jié)點(diǎn)按邏輯分為背書節(jié)點(diǎn)和提交節(jié)點(diǎn)，最大化的來提升交易的效率。Fabric具體交易處理過程如圖2-2所示，將功能模塊分為CA、SDK客戶端、Peer節(jié)點(diǎn)和Orderer節(jié)點(diǎn)四部分。CA模塊主要負(fù)責(zé)身份證書的管理，SDK客戶端主要負(fù)責(zé)交易的發(fā)送和監(jiān)聽交易過程中區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的消息，Peer節(jié)點(diǎn)主要分為背書節(jié)點(diǎn)和提交節(jié)點(diǎn)，背書節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)交易提案的背書處理，提交節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)維護(hù)區(qū)塊鏈和賬本結(jié)構(gòu)，Orderer節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對交易的共識排序。圖2-2Fabric交易處理過程在整個交易處理過程中，主要工作流程如下所示：1.客戶端SDK從CA獲取合法的身份證書來加入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的應(yīng)用通道，CA本身不參與交易過程。當(dāng)交易請求生成時，客戶端調(diào)用SDK將交易提案發(fā)送給背書節(jié)點(diǎn)。2.背書節(jié)點(diǎn)收到請求之后，首先對提案進(jìn)行簽名，然后進(jìn)行ACL權(quán)限檢查，

第三章電力數(shù)據(jù)存儲方案分析15第三章電力數(shù)據(jù)存儲方案分析3.1傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)存儲方式隨著智能變電站、智能電表等新型電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施不斷的發(fā)展，電力數(shù)據(jù)的采集工作由變電站巡檢機(jī)器人完成。通常，變電站巡檢機(jī)器人采集變電站內(nèi)各個智能電表讀數(shù)的圖像，通過無線通信系統(tǒng)，將電表儀表盤數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至變電站監(jiān)控后臺，完成圖像解析成電力數(shù)據(jù)及分析處理等功能，電力數(shù)據(jù)通過電力專網(wǎng)傳輸至遠(yuǎn)程電力數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)了電監(jiān)部門和盛市電力公司的遠(yuǎn)程集控管理和調(diào)度。在整個電力系統(tǒng)中，巡檢機(jī)器人會采集出大量的圖像經(jīng)解析成電力數(shù)據(jù)后傳入電力調(diào)度中心。電力數(shù)據(jù)與電力生產(chǎn)調(diào)度之間的聯(lián)系非常緊密，數(shù)據(jù)種類眾多、數(shù)據(jù)量龐大，并且對數(shù)據(jù)的安全性和實(shí)時性要求較高，。傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)存儲方式主要為集中式存儲，由第三方機(jī)構(gòu)電力集控中心統(tǒng)一調(diào)度。變電站的傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)采集與存儲如圖3-1所示，通常，智能變電站與電力數(shù)據(jù)中心通過電力專網(wǎng)融合對接，不僅可以實(shí)現(xiàn)供電局、盛市公司的遠(yuǎn)端調(diào)度，還可以讓機(jī)器人采集的所有數(shù)據(jù)都集成到集控中心，方便數(shù)據(jù)的集中存儲與調(diào)度。圖3-1傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)存儲方式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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