[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

说明书

本发明涉及一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统及方法，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。本发明能够解决能源数据上传至区块链过程中，国网链吞吐量不足和数据可信度问题。

技术领域

本发明属于区块链以及能源数据技术领域，涉及一种能源数据区块链上传系统及方法，尤其是一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统及方法。

背景技术

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，目的是解决交易信任问题。区块链技术是在分布式账本中排序及验证交易的方式，是继互联网技术之后最具潜力的核心技术，是密码学、分布式系统、共识机制、博弈论的集大成者。区块链技术的最大优势与努力方向是“去中心化”，在网络节点无需相互信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易。区块链的五大特征：去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改和匿名性。联盟链是由一群特定的群体成员组建的区块链联盟链，旨在解决用户之间数据共享问题，降低数据使用成本，打破数据壁垒。但是由于国网用户成员众多，需要形成的联盟链网络庞大而复杂，且总体能源数据规模过大，国网主链的吞吐量难以达到现实要求。

传统的跨链数据存储方案采用“侧链存全量，主链存摘要”的方式，通过多链协同实现数据快速上链，有效提高系统吞吐量。然而此类方案依赖于侧链节点的可信，无法保证主链存储的数据集摘要具有和主链节点同一级别的安全性。且此类方案缺少对数据集统计信息的记录。

如专利CN202110255215.8公开了一种一种基于区块链和边缘计算的物联网数据管理方法，该专利涉及分层海量数据聚合机制、基于分布式哈希表与区块链的数据存储方法以及可信数据共享。然而，该专利中所涉及数据储存方法采用区块链链内外联合存储方式，且没有运用欺诈证明和签名，无法保证数据可信，且未能解决跨链交易计算能不不足的问题。

欺诈证明技术，是受到Arbitrum和乐观汇总(Marukhnenko和Khalimov2021)核心技术的启发，通常，第三方数据中心提供的统计结果显示7天，作为“公示期”。在此期间，任何用户都可以发送“错误证明”(FP)以声明统计结果不正确。智能合约能够验证FP，如果通过，数据中心将受到惩罚。该技术的缺点是依赖系统用户主动提交FP的动力。该技术的主要优势是数据方提供的数据在没有被质疑之前一直被视为“正确的”，直到质疑方发起质疑并成功证明原数据有问题，数据才需要进行修改。因此，不需要反复对整个区块链的数据核对，只在质疑方质疑时才进行数据分析，该方法需要的的计算资源较少，因此更适合可扩展性受限的环境。

目前对交易中欺诈行为判断方法比较简单，如专利CN201911205868.4公开了一种交易欺诈判定方法及装置，该专利根据交易接受设备的位置信息与支付方设备的当前位置信息有没有满足预定条件，来判断交易是否存在欺诈，该专利在交易欺诈判定时间上比较短且操作简单，提升用户的交易体验，但是没有运用区块链技术和错误证明技术来保障数据信息的安全性。

综上所述，在能源互联网中，能源数据的聚集和共享蕴含着诸多社会价值、经济价值，由于能源行业业务流程长、参与主体多、数据量庞大，国网链采取“一主两侧多从”的总体结构，但仍然存在区块链储存能力、计算能力不足问题，且多方参与下的能源大数据共享也面临着数据计算不可信等方面的问题，引入数据第三方数据中心执行统计任务也带来新的信任问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于错误证明的能源数据区块链上传系统及方法，能够解决能源数据上传至区块链过程中，国网链吞吐量不足和数据可信度问题。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

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