[发明专利]一种基于R-PBFT共识算法和时间戳的绿电溯源方法及系统

权利要求书

1.一种基于R-PBFT共识算法和时间戳的绿电溯源方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取绿电全流程数据，所述绿电全流程数据包括：可再生能源电厂发电信息、绿电流向信息、绿电交易信息和用电信息；

将获取的绿电全流程数据通过哈希产生数据摘要或数据标识，以交易的方式存储在数据区块中，并通过时间戳进行处理；

通过共识算法完成一致性确认后生成新区块，将绿电全流程数据存储于区块链中；

通过智能合约访问区块链中的绿电全流程数据，将可再生能源电厂发电信息、绿电流向信息、绿电交易信息和用电信息进行交叉比对，判断用电单位用电是否全部为绿电；

所述区块链为联盟链，联盟链中的节点由可再生能源电厂、电力交易中心、电力公司和用电单位提供；

通过共识算法完成一致性确认的方法具体如下：

将联盟链的共识节点中信誉值最高的节点设为主节点，其余节点作为副本节点；

若主节点做出恶意行为，进入视图切换协议，发送视图切换消息，并更新主节点的信誉值；若主节点做出故障行为，触发视图切换协议，并更新主节点的信誉值；若主节点做出诚实行为，则会生成一个预准备消息，并向所有共识节点广播，当副本节点收到主节点的消息后，会对消息进行一致性检查，检查通过后将消息存储在节点本地；

当主节点或副本节点收到f+1个一致的预准备消息后，主节点将预准备消息和准备消息写入日志，并将准备消息广播至所有的副本节点；当副本节点收到其他副本节点的准备消息后，对消息进行一致性检查；f为最大拜占庭节点数目，总节点数N≥3f+1；

副本节点收到2f+1个一致的准备消息后，将确认消息广播给其他副本节点，并对收到的其他节点的确认信息进行一致性检查；当副本节点收到2f+1个一致的确认消息后，则会执行消息中包含的操作，完成共识。

2.根据权利要求1所述的绿电溯源方法，其特征在于，选出主节点的具体方式如下：

每个节点的初始信誉值均相同，记为C₀；如果节点被认定为拜占庭节点，则直接将节点的分数清零，并禁止该节点再次参与共识过程；如果节点被认定为故障节点，则对节点的故障行为进行处罚，在节点原本的信誉值基础上减去C_{_}；如果节点被认定为诚实节点，则根据节点的工作表现进行奖惩；

所述工作表现参考的是节点的消息传输时间；假设合理的消息传输时间为T节点实际的消息传送时间为t节点正常工作的最大奖励值为C₊，节点故障行为的最大处罚值为C_-，则根据节点的消息传输时长对节点信誉值更新算法如下：

如果节点的消息传送时间小于合理的消息传输时间T，则节点的信誉值增加，并且节点的消息传送时间越短，信誉值的增量就越大，最大不超过C₊；相反，如果节点的消息传送时间大于T，则节点信誉值减小，并且节点的消息传送时间越长，信誉值的减量越大，最大不超过C_{_}。

3.根据权利要求1所述的绿电溯源方法，其特征在于，通过时间戳进行处理的方式为：在区块链中按照时间序列以交易的方式记录绿电全流程数据。

4.根据权利要求3所述的绿电溯源方法，其特征在于，记录绿电全流程数据时：可再生能源电厂发电信息、绿电流向信息和用电信息转化为交易，并直接记录在区块链上；将绿电交易信息以文件的形式加密后上传云服务器，文件哈希值写入区块链，文件哈希值与文件存储路径映射。

5.根据权利要求1所述的绿电溯源方法，其特征在于，通过智能合约访问区块链中的绿电全流程数据的策略为：向区块链发起访问控制请求，并获得相关数据的访问控制权限；通过区块链检索存储在链上的文件的位置标识，并根据位置标识访问存储在本地数据库或云服务器的数据元。

6.根据权利要求5所述的绿电溯源方法，其特征在于，在区块链上存储访问控制策略的摘要以及索引，在数据库或云服务器上存储访问控制策略的具体内容。