[发明专利]一种基于PBFT联盟链的电力物资管理系统

权利要求书

1.一种基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，包括数据层、网络层、共识层、合约层及应用层,其特征在于，

所述数据层主要负责电力物资数据及电力物资合同的存储；联盟链中的参与节点，包括供应商节点、电网公司及其下属单位节点，它们上传相关电力物资数据及电力物资合同，将通过哈希算法生成固定长度输出串，再生成相应的Merkle树并封装到一个带有时间戳的数据区块中，当经过其它参与节点验证有效后，这个新的数据区块会在所有参与节点处链接到当前最长的区块链上，形成链式结构，快速定位被篡改的电力物资数据或电力物资合同；

所述网络层主要通过p2p分布式网络，传播协议及数据验证机制，使得上述参与联盟链中的各地供应商节点，电网公司及其下属单位节点都能参与数据区块中数据的校验和记账过程；

所述共识层主要负责数据层的参与节点维护数据区块的一致性问题，本联盟链采用了PBFT共识机制，网络层所述的参与节点校验过程主要负责对供应商节点及电网公司及其下属单位节点发来的电力物资数据和电力物资合同进行验证，校验完成后，主节点则生成预准备消息，将验证内容加入到预准备消息中并广播给各副本节点，再经过PBFT三阶段过程后，各参与节点接受该验证内容，并将发来的电力物资信息和电力物资合同存储到各自的数据库中；

所述合约层主要用于封装各种脚本、算法并由此生成所需的智能合约，是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础；供应商与电网公司的下属单位通过所述智能合约进行电力物资合同的签订；

所述应用层主要用于封装联盟链在电力物资管理系统中的各种应用场景，实现查询电力物资的数据信息、在线签署、存储、查询相关电力物资合同功能。

2.根据权利要求1所述的基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，其特征在于：所述的PBFT共识机制三阶段指：

1.预准备阶段，主节点生成并发布含有待验证内容的预准备消息；

2.准备阶段，主节点将预准备消息广播给各副本节点，每一个副本节点验证其正确性，将正确记录存储下来并发送给其他副本节点；直到某一个副本节点接收到(2n+1)/3个不同副本节点发送的与预准备阶段接收的记录一致的正确记录，则该副本节点向其他副本节点广播确认消息，系统进入确认阶段；

3.确认阶段，直到每个副本节点都接收到个(2n+1)/3个确认消息，协议终止，各副本节点对该验证内容达成一致。

3.根据权利要求1所述的基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，其特征在于所述数据层涉及可进行追溯信息的数据区块链式结构、哈希算法、Merkle树和时间戳。

4.根据权利要求1所述的基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，其特征在于：所述智能合约部分，采用了非对称加密、数字签名、CA证书并且加入了管理证书撤销列表CRL，用来管理失效的证书清单，可及时清除过时效的电力物资合同。

5.根据权利要求1所述的基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，其特征在于：为了电力物资合同的安全性，引入CA系统及以电网角色生成的RBAC模型的权限管理模块。

6.根据权利要求5所述的基于PBFT联盟链的电力物资管理系统，其特征在于：所述RBAC模型主要分为三种角色，电网公司，管理权限为最高级，负责联盟链中运行的监管；供应商主要负责电力物资数据的上传和电力物资合同的签订；电网公司下属单位不仅拥有电力物资数据的上传修改权利，还拥有增加和删除供应商节点的权利；该模型将用户映射到角色，联盟链中的参与用户通过角色享有许可，通过角色的不同及它们之间的相互关系、限制，规范参与节点的权限及行为。