[发明专利]基于区块链的电车共享充电可信系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的电车共享充电可信系统和方法，包括：私人桩主、充电桩运营商、电动汽车用户、共享充电服务平台和区块链网络的信任环境。添加指针用于快速搜索的区块结构，自动执行多方合同实现安全计算的合同内容，提供高质量充电服务的基于信誉的激励机制。从安全存储，安全计算和安全激励三个方面建立共享充电多方参与的信任环境。

技术领域

本发明涉及共享充电技术领域，特别涉及一种基于区块链的电车共享充电可信系统和方法。

背景技术

随着石油资源的不断枯竭和空气污染的日益严重，电动汽车迎来黄金发展期。电动汽车在高速发展的同时，也面临着充电难的问题。此外，电动汽车用户存在找桩难的问题，用户APP无法获得充电桩的动态信息，难以搜索到分属各个企业或多个充电运营商的充电桩，不同运营商有不同的APP，行业内没有实现信息的互联互通；出于安全考虑，私人充电桩不能随意安装，且闲置率很高，一般白天充电桩属于闲置状态。

为解决电车充电难的问题，共享充电概念应运而生，通过将闲置的充电桩或正在服务的充电桩共享出去，以满足更多人的充电需求，增加所有者收益，提升充电桩利用率[1]。目前，共享充电均依赖于一个第三方平台(即共享充电桩运营商)：充电用户、私人电桩的桩主需要在第三方平台进行注册；信息的共享、充电计价都依赖于第三方平台。

这种依赖于第三方平台的共享充电方式较为高效，但存在以下不足：

(1)重要的数据都集中存放于第三方平台，因此第三方平台容易成为黑客攻击的目标，一旦发生故障，共享充电系统有可能出现整体瘫痪；

(2)计价方式对于私人电桩的桩主不透明，第三方平台为了自身利益可能会篡改充电数据、计价规则、利益分成方式等[2、3、4]；

(3)充电用户的用电数据、充电的位置等信息都存放于第三方平台，容易泄露用户的隐私信息。

区块链技术的出现有望解决上述的痛点问题[5、6、7、8]。区块链作为一个分布式可信账本，涉及不同利益体之间的交互，适合于解决不同利益体之间的信任问题，或者作为一个第三方可信平台用来解决用户对平台的信任问题[9，10，11]。在共享充电应用中，区块链的不可篡改以及多方记账的特性，对充电情况进行公开透明的实时记账，从而解决多方之间可能产生的信任摩擦，形成充电桩运营商、私有充电桩所有者、平台用户等多方参与共建的信任环境[12、13、14]。

然而，由于充电网络的计算能力有限以及私人桩主与充电桩运营商之间存在差异等问题，传统的区块链架构不适合直接应用于共享充电。

参考文献

[1]Z.Wei,Y.Li,Y.Zhang,L.Cai,Intelligent parking garage ev chargingscheduling considering battery charging characteristic,IEEE transactions onindustrial electronics 65(3)(2017)2806–2816.

[2]Q.A.Chen,Y.Yin,Y.Feng,Z.M.Mao,H.X.Liu,Exposing congestion attackon emerging connected vehicle based traffiffiffic signal control.,in：NDSS,2018.

[3]A.Dorri,M.Steger,S.S.Kanhere,R.Jurdak,Blockchain：A distributedsolution to automotive security and privacy,IEEE Communications Magazine 55(12)(2017)119–125.