[发明专利]基于区块链的能源交易隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的能源交易隐私保护方法。其中，该方法利用零知识证明算法以及同态加密算法，以解决现有的区块链能源交易中存在的数据隐泄露问题以及用户身份暴露的技术问题。具体的，本发明使用零知识证明算法，在实现保护用户身份隐私的情况下对区块链能源交易中各个流程进行验证；本发明使用同态加密算法，在实现保护数据隐私的同时支持用户之间的匹配计算，在不泄露具体数值的情况下完成最优匹配；通过以上两种算法的结合，既保证用户在区块链中存储的数据不被探知和分析，又能够保护能源交易过程中双方用户的身份隐私，实现了对区块链能源交易中用户身份隐私和数据隐私的双重保护。

技术领域

本发明属于隐私保护技术领域，特别涉及一种基于区块链的能源交易隐私保护方法。

背景技术

近年来，能源行业形势日趋复杂，诸如光、风、热等清洁可再生能源迅速发展，导致现有的能源架构难以满足不断增长的能源消耗和多样化的能源需求，而能源互联网通过融合互联网技术和分布式可再生能源技术，来构建新型能源供需架构，获得了广泛的关注。

现阶段在能源互联网中，实现满足用户需求的能源交易是重中之重。一方面，大量个体发电用户涌现并加入能源互联网，可供用户选择的电力能源类型逐渐增多，电力交易逐渐从单一的能源集中交易发展为多元化的综合能源交易；另一方面，需要考虑电力传输成本和环境保护，尽可能实现能源就近消纳，以降低电力传输成本，增加清洁能源的使用比例。而传统的能源交易方式已不再适用，能源交易体系的建立急需一种新的技术结构。

区块链是一种去中心化的分布式数据账本，由多个对等节点组成，所有节点共同维护一个公开的数据账本，账本数据通过共识机制达成一致，去中心化是区块链最主要的特征。而能源互联网也强调开放、互联、对等以及分享的设计理念，与区块链的特性高度契合。同时，智能合约技术可以让区块链系统能够完成更加复杂的程序计算，且能够保证程序运行的自动化和正确性，因此可以更好地实现能源互联网中复杂的多元化综合能源交易。

然而，将区块链应用于能源交易也有一些缺陷，具体体现在如下方面：

(1)区块链中的用户交易数据公开透明，随之带来的是用户的隐私保护问题。攻击者能够通过分析交易记录获得有价值的信息，例如资金流向和交易内容等，而用户往往不希望这些信息被其他人探知。(2)在某些交易流程中，攻击者甚至可以探知交易计划和匹配记录，进而掌握用户交易动向，破坏市场秩序。(3)此外，区块链去中心化的网络分布结构，难以阻断交易数据的传播和外泄，因此，用户的匿名性也就是身份隐私也需要考虑在内。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于区块链的能源交易隐私保护方法，以解决现有的区块链能源交易中存在的数据隐泄露问题以及用户身份暴露问题。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

基于区块链的能源交易隐私保护方法，包括如下步骤：

S1.售电用户结合自身的发电记录，制定售电计划，并根据发电记录和售电计划生成零知识证明，同时生成售电计划密文；

将发电记录、售电计划、零知识证明和售电计划密文发送到区块链中进行验证并存储；

S2.购电用户结合自身需求制定购电计划，并根据购电用户的账户余额和购电计划生成零知识证明，同时生成购电计划密文；

将账户余额、购电计划、零知识证明和购电计划密文发送到区块链中进行验证并存储；

S3.管理者依据现有的售电计划，为购电计划进行匹配计算，将生成的匹配记录上传到区块链中进行存储，并将匹配记录参数通过链下告知匹配双方；

其中，管理者进行匹配计算的具体过程如下：

对于一个购电计划，从现有的售电计划中取一个售电计划，利用该购电计划对应的购电计划密文与当前售电计划对应的售电计划密文进行匹配计算；