基于区块链的智能电表身份认证方案

能源互联网是未来发展的趋势,能够实现电力资源在用户和能源系统中的双向流通.智能电表作为连接用户和能源系统的关键点,具有用户身份信息和大量有效的电力交易数据,而这些信息会造成用户隐私泄露.为保护用户隐私,提出了基于区块链的智能电表身份认证方案,利用Merkle树原理对智能电表身份信息进行处理并存储在区块链中,实现智能电表身份有效认证的同时,使智能电表身份信息具有不可篡改性,并破坏了用户身份和电力数据之间的可关联性,能够有效抵御内部和外部攻击者获取用户隐私.通过利用区块链的自身特性,保证了交易数据的完整性和有效性.     

考虑需求侧多能源响应的虚拟电厂优化运行策略

虚拟电厂技术为聚合分布式能源和用户侧资源参与能源市场交易提供了有效手段.针对综合能源场景下能源供需互动不足的问题,基于虚拟电厂内多能源聚合商参与需求响应为背景,建立了一种综合考虑了储能设备、能源耦合设备、分布式可再生能源发电、多能源市场交易及激励型综合需求响应的虚拟电厂两阶段优化运行模型,第一阶段为虚拟电厂最优经济调度模型,第二阶段为聚合商-用户的双层规划综合需求响应模型,并给出了各阶段模型的求解方法.仿真结果表明:策略在降低虚拟电厂调度成本、聚合商补偿成本以及用户的舒适度损失方面具有良好优势.     

面向区块链的数据管理中间件

作为一种去中心化的分布式账本,区块链被广泛应用于互不可信的多方之间共享数据.相比于发展多年的传统数据库,区块链存在无法支持丰富查询、对外提供查询接口单一和查询响应慢的问题.简单的组织结构和离散的存储方式是限制交易数据表达的主要原因.为了弥补现有区块链系统的不足,构建抽象模型、封装易于使用的接口以及提升查询效率是实现基于区块链的高效应用开发的主要方式.鉴于此,提出一种面向区块链的通用数据管理中间件,具有如下特征:(1)支持自定义构建数据模型,灵活地为交易数据抽象新模型;(2)提供多种数据访问接口支持丰富查询并采用同步缓存机制等优化方式提升查询效率;(3)设计提前哈希计算和异步批处理策略优化交易的延迟和吞吐.提出的数据管理中间件已集成于开源区块链CITA中,并通过实验验证其易用性与高效性.     

基于区块链的分布式物联网身份认证方案

随着计算机设备与通信技术的飞速发展,连接网络的设备数量正在以指数级迅速增长,然而在设备数量激增的背景下,数据泄露、数据篡改等数据安全问题也随之而来,因此设备之间的身份认证就显得尤为重要。然而在传统的网络环境中,身份认证大多采用集中式的网络结构,依靠身份认证中心等对设备身份进行管理,然而由于物联网设备的异构性和资源有限性,传统的集中式的身份认证方案并不完全符合物联网系统。为解决上述问题,本文在区块链的技术框架下提出了一种基于区块链的分布式物联网身份认证方案,该方案包括一种基于区块链的分布式物联网架构,并在该架构的基础上,提出了一种基于哈希链的身份认证方案以及一种基于网络安全编码的密钥分配方案,由于区块链技术具有开放性、不变性、可追溯性和容错性等特性,因此可以确保物联网场景中数据传输的私密性,从而提供安全的通信环境。文中对方案相关的性能指标进行了评价,实验分析证实了所提出的方案的高效性和可扩展性。     

基于区块链技术的电子商务产业创新发展研究

利用区块链技术固有的去中心化、分布式认证、透明传输等特点,将区块链技术融入电子商务的供应链管理、网上支付和交易确认等环节,所有的交易行为、支付行为等操作过程都将计入新的区块内并被链条上其他所有区块所掌握和认证,使篡改、仿造、破坏数据等行为变得几乎不可行,从而实现去掉支付中心、缩短流通周期、降低交易成本、提高信息安全、摒除虚假订单、维护合法商家权益、保护正当消费者利益等多项目标,为电子商务产业的下一步发展,特别是农村电商、跨境电商的发展提供有力的技术支撑.     

基于区块链的电力数据资产化及交易系统设计

在传统的中心化数据交易系统中,电力数据类的敏感数据存在因可复制而易被滥用等问题.为此,设计了基于区块链技术的电力数据资产化及交易系统.利用区块链技术的密码算法、多中心对等架构、分布式多方共识协议,使参与记录数据交易信息的多方实体仅需通过对区块链技术的信赖建立多方信任关系.该系统以超级账本项目的 Fabric联盟链为框架,借助区块链的技术特性实现了电力数据交易业务的安全、透明、可追溯、不可篡改,并加入了监管机制.该系统实现了应用层 Web 服务的开发,便于使用.对该系统在一台设备上模拟多节点部署进行测试,结果表明,该系统在前后端级联后运行正常,满足设计需求,维护成本低,安全性提升.相较于传统数据交易系统,基于区块链的电力数据资产化及交易系统展现了综合的功能和安全优势.     

独立微网电能市场区间报价报量交互式交易优化

针对大规模分布式参与者如何在有限交易水平下，自由灵活参与微网电能市场交易的问题，提出建立上、下层分布式交易的微网市场优化模型.其中，上层为参与者效能最大化，下层为微网社会经济效益最大化，并采用交替方向乘子法分层交互迭代求解.实例分析结果表明，所提出的模型可充分协调优化参与者效能和市场社会经济效益，提高微网可再生能源消纳、参与者效能和社会福利.     

基于联盟区块链和IPFS的音乐共享模型

提出一种基于联盟区块链技术和星际文件系统(IPFS)的去中心化音乐共享模型.利用区块链去中心化、不可篡改等特点,结合IPFS共同维护音乐数据的分布式可靠存储,并在联盟链场景下搭建节点进行数据验证,采用以太坊PoA共识机制避免算力挖矿,以减少全网节点共识时间,通过设计智能合约实现了安全、透明的音乐数据存储和共享.对区块链交易处理效率进行实验测试,结果表明,当出块时间为100 s时,系统吞吐量为311笔/s,具有较高的运行效率.     

基于区块链的微电网定价机制设计与优化

随着新能源规模的不断扩大,以及新能源生产具有不稳定性和分布式的特点,能源市场需要一种新的定价机制来分配新能源,以促进市场中供给侧和需求侧的利益平衡.为此,设计了新能源链,并在新能源链中提出了一种新的定价机制,以平衡双方的利益;同时建立了一个微电网模型,模拟10个新能源产消者和10个新能源消费者之间的本地新能源市场交易场景,分析了供需双侧的收益.实验表明,新能源链中提出的新定价机制让供需双侧同时受益,更高效地利用了新能源.     

用分布式时序逻辑形式化分析IEEE802.11i协议

基于Caleiro提出的分布式时序逻辑,在其模型中增加了挑战问题集合和挑战应答集合,将IEEE802.11i协议转化为分布式时序逻辑的事件结构语义模型.形式化分析并证明了该协议的保密性以及协议中申请者、认证者、认证服务器之间的相互认证性.结果表明,IEEE802.11i协议是安全的.     

峰谷电价激励下基于智能合约的企业用电效益研究

目的提出一种基于区块链的分布式企业用电策略,在峰谷差异化定价前提下最大化降低企业用电成本。方法首先,利用区块链与智能合约技术,给出企业社区化交易P2P模型与智能合约。其次,结合某中型制药企业一年用电数据,基于峰谷电价和储能技术,建立削减用电成本的数学模型,利用深度学习框架TensorFlow对模型和数据进行求解,获取年最大成本削减量、最佳电能损耗率。最后,在社区交易P2P模型下,对用电成本进一步优化,并在以太坊中对数据进行仿真和验证。结果与结论在泛在电能互联改革中,区块链技术能更有效地降低企业用电成本,并促进企业参与电网削峰填谷。     

区块链的培育之路

互联网技术的快速发展在方便信息传递和交易行为的同时,也带来了身份识别、信息安全、交易可溯性等一系列问题,第三方中介机构的介入虽然有助于相关问题的解决,但也伴随着巨大的交易成本以及较低的运作效率.区块链技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,在无法建立信任关系的互联网中,依靠密码学和分布式算法,它可以解决上述痛点,实现端到端信任与价值的低成本可靠传递,因此被誉为互联网时代最具颠覆性的技术革命之一.     

基于改进PSO算法的分布式能源供应链配置研究

传统能源储备量不足导致的能源危机使得分布式能源在能源网中占比越来越高,高效而环保的分布式能源供应链为能源互联网+智慧能源奠定了基础,为解决分布式能源供应链供给侧各分布式模块配置问题,以分布式能源供应链中各分布式模块的经济性问题和环保性问题为目标函数建立相关模型,分析了分布式风能、分布式太阳能和分布式天然气模块,研究分布式能源供应链供给侧的最优配置,结合模拟退火算法对PSO算法进行改进形成改进的PSO算法,并与标准PSO算法进行对比,利用改进后的算法对模型进行求解,通过算例分析验证了所建模型的可行性、算法的优越性和分布式能源供应链配置问题的有效解决方案。     

基于可扩展区块链的智慧城市框架

为解决智慧城市中的大数据相关隐私和安全问题,提出一种基于多链和分片技术的异构多链可扩展区块链结构,使高效的跨链事务具有高可伸缩性和可扩展性.并设计了基于可扩展区块链的智慧城市框架,该框架由物理层、通信层、平台层和应用层组成,其中通信层与可扩展区块链集成,通过内容分发协议和智能合约等区块链技术保证传输数据的安全性和隐私性.平台层中区块链分布式分类帐本数据库,安全存储交易记录.通过可扩展区块链智慧城市框架,更好地支持大规模业务应用,实现智慧城市的建设和发展.     

入侵容忍技术在身份认证系统中的应用

结合SITAR分布式入侵容忍体系结构和ITPAS密码认证体系统的特点,提出了一个具有入侵容忍功能的分布式密码认证系统模型,并在设计中考虑了冗余、多样性、代理、共享秘密和分布式入侵检测等技术,以求解决认证服务的入侵容忍问题和密码数据库的防字典攻击问题。     

基于零知识证明的区块链隐私保护算法

为了更好地解决在区块链中完成交易时所存在的隐私问题,在Paillier加密算法的基础上,提出了一种既能够对交易数据加密又能够支持零知识证明的区块链隐私保护算法.首先在应用端生成交易后的密文和零知识证明过程中所需要的证据,然后在智能合约端利用证据对交易结果进行合法性校验.基于联盟链中的Fabric平台,分别使用32和64 bit的交易数据对其进行测试,结果表明:所提算法不仅可以保护用户在区块链中完成交易时的隐私,而且具有较高的运行效率.     

区块链在精准扶贫中的应用研究

针对区块链的技术原理及应用优势进行了研究,对实际扶贫面临的具体问题进行了调查。提出了MC+n SC的精准扶贫应用模型和跳块溯源(Hop-Trace)方法,MC为一条主链,记录扶贫过程中扶贫物资和扶贫代币交易简要信息,n SC为多条次链,记录用户属性和物资属性的简要信息。该模型把用户数据、物资数据和行为数据分离成三条区块链和两种数据存储方式即文件存储和数据库存储,形成分层存储、多链协同查询的溯源方法即跳块溯源(Hop-Trace),提高精准扶贫的数据查询效率。     

一种基于JMS的数据同步方法

针对分布式网络应用环境下数据同步问题 ,提出一种J2EE环境下基于JMS的数据同步方法 ,讨论了异步、可靠的消息传送机制、事务划分、身份认证等具体实现问题 ,并给出了部分代码 .     

基于联盟区块链的大宗商品挂牌交易模式的优化

中国是信息技术采纳速度最快的国家之一,电子商务自1997年进入中国后便得到了快速发展,也带动着大宗商品电子交易发展规模的不断扩大,然而其蓬勃发展之下也显露出诸多问题.经过对大宗商品电子交易中存在问题的研究发现其主要原因之一为"信任问题",在此基础上尝试在大宗商品电子交易中引入去信任化的区块链技术解决该问题,以卖方挂牌的交易模式为基础,基于区块链技术中的联盟链构建大宗商品新的交易模式,并设计了区块链技术引入后交易系统的逻辑模型和大宗商品电子交易的流程,为交易双方、平台和其他参与方共同构建一个可信交易机制,实现大宗商品电子交易的合同自动执行和交易流程自动存证.     

基于区块链的电力系统安全稳定控制终端身份认证

在电力终端广泛互联背景下,传统安全稳定控制架构逐渐向终端智能协同的分布式安全稳定控制系统转变,但目前智能电网的安全稳定控制终端之间身份认证机制尚不健全,建立安全稳定控制终端之间的交互认证与信任机制,尽可能避免电力系统遭受网络攻击已成为亟待解决的问题。本文首先分析了电力安全稳定控制系统现状和由于缺少针对性的身份认证机制而面临的安全威胁;在此基础上,选取联盟链和适合的共识机制,提出了符合安全稳定控制系统特性的分布式身份认证方案,采用Hash链和分布式存储方案实现轻量级认证;最后,对方案进行了效率和安全性分析。本文提出的身份认证机制符合电力系统对时效性的高要求并能抵御中间人攻击、DoS攻击等常见的几种网络攻击,保障电力系统的安全稳定运行。