[发明专利]一种区块链数据安全存储框架及方法

权利要求书

1.一种区块链数据安全存储框架，其特征在于，所述框架包括：

感知层，用于采集电网状态数据；所述感知层包括多个数据采集器，每个数据采集器作为区块链系统中的客户端；所述客户端间可通过有线或无线通信通道相互通信；

边缘层，用于接收并存储电网状态数据；所述边缘层包括多个边缘节点，作为区块链的载体，其中的每个边缘节点作为区块链网络中的区块链节点，区块链节点在所述的不同节点组中分为执行节点组和普通节点组；

云层，用于查询并分析数据。

2.根据权利要求1所述的区块链数据安全存储框架，其特征在于，所述客户端包括RAM、计算硬件、数据采集设备、信号发送器、信号接收器以及数据处理装置；所述客户端拥有唯一的地址标识，所述客户端可以支持公钥和私钥的生成。

3.一种区块链数据安全存储方法，其特征在于：基于权利要求1-2任一项所述的区块链数据安全存储框架，所述数据安全存储方法包括以下步骤：

客户端向执行节点组提交存储请求消息，执行节点组接收到存储请求后，验证请求端身份信息，确认其权限后主执行节点将接收到的消息加入队列排序；

主执行节点消息队列中消息数量达到阈值后，主执行节点将队列中消息打包成区块并暂存在本地日志中，同时发送区块更新请求给其余普通节点；

普通节点接收到请求后，判断数据是否与本地区块链冲突，并将区块暂存在本地日志中，若接收到的数据与本地区块链不冲突，返回确认信息给主执行节点；

主执行节点接收到超过半数的确认信息后，将本地日志中待上链区块写入本地区块链中，并向普通节点发送确认信息，普通节点接收到主节点的确认信息后将本地日志中的待上链区块写入本地区块链中。

4.根据权利要求3所述的区块链数据安全存储方法，其特征在于：所述主执行节点将队列中消息打包成区块并暂存在本地日志中的过程中，取消生成区块的难度值，但不取消随机数。

5.根据权利要求3所述的区块链数据安全存储方法，其特征在于：所述安全存储方法还包括多区块链节点架构方法；

所述多区块链节点架构方法包括：

将感知层按照边缘节点覆盖范围进行分区并命名；

将所述边缘节点按照感知层所分的区域进行节点分组，每个区域的电网状态数据存储在一条数据链上，该区域的节点组维护该区域的区块链。

6.根据权利要求5所述的区块链数据安全存储方法，其特征在于：所述将所述边缘节点按照感知层所分的区域进行节点分组的方法具体包括：将所述边缘层作为区块链的载体，将每个边缘节点作为区块链网络中的一个节点，并对系统中所有边缘节点进行重叠分组，每个边缘节点可参与多个区域的区块链管理。

7.根据权利要求6所述的区块链数据安全存储方法，其特征在于：所述重叠分组的方法具体包括：将N个节点以M个节点为一组进行组合，所述节点可以加入多个组中，但不超过全部组数的三分之二。

8.根据权利要求7所述的区块链数据安全存储方法，其特征在于：所述重叠分组的方法具体还包括：

在所述节点组内选取若干节点作为执行节点组，执行节点组内使用Raft共识算法保持节点间的共识，组内的节点有三种状态：领导者、跟随者、候选者；

执行节点组内处于领导者状态的节点作为主执行，处于跟随者及候选者状态的节点为普通执行节点，普通执行节点可以通过竞选成为主执行节点；主执行节点用于对接收到的数据进行排序打包；

节点组内除执行节点组外的普通节点作为候选执行节点，当执行节点组内节点出现故障时，由普通节点作为候补，竞选为执行节点；

所述执行节点组内主执行节点作为领导者发生故障时，执行节点组内普通执行节点作为跟随者竞选主执行节点，跟随者在限定的时间内未收到领导者的心跳后，进入候选者状态，向其余节点发起投票，重新选举领导者作为主执行节点，原故障节点降级退出执行节点组，空出的执行节点位，由候选执行节点竞争选取，降级退出执行节点组的节点不参加本轮的执行节点竞选。