[发明专利]一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统及方法

权利要求书

1.一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统，其特征在于：包括多个用户单元、区块链侧链和区块链主链；

所述用户单元由智能电表等设备组成，各自注册为区块链节点，能实现用能源数据采集、上传至区块链侧链功能；

所述区块链侧链作为第三方数据中心用于接收、存储并公示多个用户单元的能源数据和能源数据的签名，在侧链统计计算后，把结果发送至区块链主链；

所述区块链主链用于对侧链传送的信息做最终记录。

2.根据权利要求1所述的一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统，其特征在于：每个用户单元i包含一对私钥sk_i和公钥pk_i，私钥sk_i用于对能源数据进行签名，公钥pk_i在区块链上公开记录，用于验证对应的签名。

3.一种基于错误证明的能源数据区块链上传方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、用户单元采集能源数据；

步骤2、将能源数据上传至区块链侧链存档，并将一定时间内存档记录数据的统计结果发送至区块链主链；

步骤3、用错误证明机制比对上传至区块链主链数据的正确性，进而完成能源数据的可信上传。

4.根据权利要求3所述的一种基于错误证明的能源数据区块链上传方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：

智能电表将用户i一段时间内的能源数据进行采集，记采集的能源数据为x_i。

5.根据权利要求3所述的一种基于错误证明的能源数据区块链上传方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：

(1)用户单元i利用私钥sk_i对采集的能源数据x_i进行签名，记签名为σ_i，并将m_i，σ_i上传至区块链侧链。其中

(2)区块链侧链节点利用公钥pk_i对x_i，σ_i进行验证，判断σ_i是否为x_i的合法签名，若验证通过则认为该条数据合法，并于区块链侧链存档记录；

(3)区块链侧链节点将一段时间内存档记录的批量数据分类处理，形成数据集，同时计算该数据集的统计结果s，并将统计结果s发送到区块链主链，其中

(4)侧链节点对x_i，σ_i和对应时间戳进行展示。

6.根据权利要求3所述的一种基于错误证明的能源数据区块链上传方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤包括：

(1)在区块链主链正式记录s之前，智能合约建立7天的“公示期”

(2)在公示期期间，所有区块链用户都可以提出质疑，声称统计结果s不正确，并向智能合约提交其认为正确的统计结果s′，同时，将和传入智能合约中；

(3)如果m′₀+m′₁≠s′，那么第三方能源数据中心获胜，区块链最终确定s为正确的统计结果；

(4)如果m′₀+m′₁＝s′，那么，数据中心在本地检查m′₀和m′₁的正确性；数据中心向智能合约发送b，表示m′_b错误，并将它认为的正确的m_b发送给智能合约。

(5)怀疑者仍然可以对m_b提出异议，重复步骤(3)-(4)的过程，其保证每次重复数据总量n减少一半，直到n＝1，进入步骤(7)

(6)如果n＝1，怀疑者将s′的签名σ发送到智能合约，智能合约验证Vrfy_pk(σ_i，x_i)是否成立，如果成立，则怀疑者获胜，否则数据中心获胜，其中i是当前x_n的全局索引，为签名验证函数，其成立当且仅当σ_i为x_i基于公钥pk_i的合法签名；

(7)如果第三方能源数据中心在通知期间获胜，区块链最终确定s为正确的统计结果；否则，智能合约将在新的通知期内展示获胜的怀疑者提供的值s′作为新的统计结果，从而完成能源数据的可信上传。