[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

说明书

本发明公开了一种基于R‑PBFT共识算法和时间戳的绿电溯源方法及系统，方法包括：获取绿电全流程数据；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，进行交叉比对，判断用电单位用电是否全部为绿电。本发明结合区块链技术，实现绿电的“发‑输‑配‑交易‑用”全流程关键信息上链，保障绿电全流程关键信息的真实可信。

技术领域

本发明属于区块链应用技术领域，具体涉及一种基于R-PBFT共识算法和时间戳的绿电溯源方法及系统。

背景技术

区块链是一个分布式的交易账本。系统中存在的所有的完整客户端点都存有一份相同的账本。账本中存储了区块链系统中所有经过确认的交易。这些交易通常会以默克尔树的形式存储在一个个区块中，相邻的区块首尾相连就组成了一条链，这条由区块连接而成的长链就被称作为区块链。区块链不是一种新的技术，而是点对点传输协议、现代密码学、共识算法、智能合约等多种新技术的组合，具有几项特性：第一，去中心化，区块链技术的实现和应用不依赖于任何的第三方机构，不会受到中心管控；第二，透明性，区块链上的数据对整个网络内的所有节点公开，链上数据可供网络内的所有节点进行查阅和追溯；第三，自动化，区块链内的各节点的工作以统一的规范和协议为基础，不需要加入任何人为的干预，所有节点都能够在区块链系统内自动化地完成检验和交换数据等工作；第四，防篡改，区块链采用的链式存储结构和共识机制大大提高了区块链防篡改的能力，只要攻击方没有掌握所有51％的数据节点并控制它们同时修改链上数据就无法操控系统篡改数据；第五，匿名性，在技术层面上来看，区块链系统中信息的传递能够在匿名的状态下进行，不需要公开或者验证各节点的身份信息。

区块链可以根据管理权限的不同分为公有链、私有链和联盟链这三类。公有链的特点是链的读写权限对所有人都开放，区块链上的信息完全公开，所有节点都可以看到交易记录并且参与共识过程。公有链主要用于各类加密货币，比特币使用的就是公有链。私有链的特点是链的准入权限往往由某个人或者某个组织掌握，只有小部分人拥有读写的权限，私有链上的信息不对外公开，与公有链相比一般私有链的规模都相对较小。联盟链介于两者之间，通常是针对于企业级应用，往往是由利益不完全一致的多个参与方组成，各方之间存在一定程度的信任，但是没有完全可信方。相对于公有链和私有链来说，联盟链的控制权较易设定并且拥有较好的扩展性。联盟链的正常运行影响到每一个联盟成员的自身利益，联盟成员共同支撑联盟链并维护链上数据的信息安全。

区块链的基础架构模型包含数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。数据层封装数据区块，并包含链式结构、时间戳、哈希函数等；网络层包括P2P网络、数据传播机制等；共识层包括工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和实用拜占庭容错法等各类共识算法；激励层通过经济因素奖励区块链上率先完成算法工作的节点；合约层封装各类算法与脚本，是区块链的核心，使区块链具可编程性；应用层支撑货币、金融等多种应用。

共识机制：在P2P网络中，无法相互完全信任的节点之间通过遵循一定的预先设计完成的机制，最后达成对数据的一致认识的过程。共识机制是分布式系统的核心。在区块链系统中，共识机制的目的是促使所有的诚实节点对存储在区块链上的数据达成统一意见，并在本地存储相同的区块链数据，最终达到系统对一致性和有效性的要求。一致性即所有的诚实节点在本地存储的区块链都完全一致；有效性即诚实节点发布的信息最终能够被其他的诚实节点存储在自身的区块链上。目前几类较为典型的共识机制有：工作量证明共识机制(Proof of Work，PoW)，权益证明共识机制(Proof of Stake，PoS)，行动证明共识机制(Proof of Authority，PoA)，拜占庭容错共识机制(Byzantine Fault Tolerance，BFT)和实用拜占庭容错共识机制(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)等。