區(qū)塊鏈在電力交易用戶認(rèn)證中的應(yīng)用

楊波 李聰 鞏晨 吳昊亮

摘要：在當(dāng)前的電力交易市場(chǎng)中，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)得到了較多的應(yīng)用與延伸。其中，在電力交易用戶認(rèn)證中使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以進(jìn)一步保證了安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而可以為電力交易中后續(xù)的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在本文中，重點(diǎn)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在電力交易中的用戶認(rèn)證的應(yīng)用進(jìn)行全面綜合的分析與研究，進(jìn)而促進(jìn)了電力交易市場(chǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈，電力交易，用戶認(rèn)證，應(yīng)用

1.區(qū)塊鏈在電力交易匯總用戶身份的認(rèn)證

基于區(qū)塊鏈底層技術(shù)完善的身份認(rèn)證平臺(tái)，一般是使用用戶終端存儲(chǔ)個(gè)人數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈作為去中心的交換承諾存在，不存儲(chǔ)敏感信息，保證信息的有效性、完整性、安全性。

其中，用戶身份管理模塊主要分能源用戶身份認(rèn)證和廠商用戶身份認(rèn)證，每個(gè)用戶身份認(rèn)證分注冊(cè)登錄模塊、用戶管理、身份驗(yàn)證、身份授權(quán)、授權(quán)管理、公私鑰管理、憑證簽發(fā)作廢。

1.1注冊(cè)登錄模塊

注冊(cè)登陸模塊包括電網(wǎng)用戶和電源及設(shè)備廠商用戶的注冊(cè)功能、登陸功能。用戶需要經(jīng)過(guò)注冊(cè)賬戶，將自己的身份信息存入系統(tǒng)，從而獲得電子身份，使用系統(tǒng)的功能，在本系統(tǒng)中，用戶分為兩種類型，內(nèi)網(wǎng)用戶或外網(wǎng)用戶（電源及設(shè)備廠商等用戶），外網(wǎng)用戶除了保管自身的資料以外，還可以行使為外網(wǎng)用戶的信息驗(yàn)證，諸如資信、設(shè)備交易、工程質(zhì)檢報(bào)告等生成數(shù)字簽名，給外網(wǎng)用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，使得外網(wǎng)用戶的資料更為權(quán)威可靠，具有更大的參考價(jià)值。

（1）用戶注冊(cè)：用戶輸入賬號(hào)，通過(guò)手機(jī)驗(yàn)證碼驗(yàn)證賬號(hào)，驗(yàn)證通過(guò)，二次輸入密碼，點(diǎn)擊注冊(cè)則系統(tǒng)成功注冊(cè)賬號(hào)。

（2）用戶登錄：用戶輸入賬號(hào)密碼，系統(tǒng)校驗(yàn)賬號(hào)密碼正確性，校驗(yàn)通過(guò)則登錄系統(tǒng)，用戶可執(zhí)行區(qū)塊鏈相關(guān)操作。

（3）忘記密碼：用戶輸入手機(jī)號(hào)，系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)證碼校驗(yàn)手機(jī)號(hào)，校驗(yàn)通過(guò)，用戶二次輸入新密碼，系統(tǒng)在校驗(yàn)格式無(wú)誤后為用戶設(shè)置新密碼。

1.2用戶管理

用戶角色分為超級(jí)管理員和普通成員，普通成員主要為電源用戶和設(shè)備廠商用戶。超級(jí)管理員可對(duì)用戶進(jìn)行用戶信息查詢、凍結(jié)賬號(hào)等操作，還可進(jìn)行驗(yàn)證后的注冊(cè)信息監(jiān)控運(yùn)維。普通成員為系統(tǒng)注冊(cè)用戶。

（1）用戶驗(yàn)證：用戶進(jìn)入身份認(rèn)證系統(tǒng)，填寫(xiě)相應(yīng)信息，執(zhí)行注冊(cè)用戶流程，前臺(tái)身份認(rèn)證系統(tǒng)調(diào)用用戶服務(wù)模塊提供接口創(chuàng)建新用戶;前臺(tái)身份認(rèn)證系統(tǒng)調(diào)用區(qū)塊鏈接口，把用戶信息記錄區(qū)塊鏈中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的提交節(jié)點(diǎn)將執(zhí)行“通用區(qū)塊鏈?zhǔn)挛锪鞒獭?，用戶信息將被記錄到區(qū)塊鏈中;區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的提交節(jié)點(diǎn)返回成功消息給前端身份認(rèn)證系統(tǒng)，表明該用戶注冊(cè)成功;同時(shí)前端身份認(rèn)證系統(tǒng)記錄用戶信息區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

（2）新增用戶：點(diǎn)擊新增用戶，系統(tǒng)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)用戶賬號(hào)和初始密碼，可為用戶綁定手機(jī)號(hào)。

（3）用戶查詢：點(diǎn)擊查詢，可查看用戶相關(guān)信息，如手機(jī)號(hào)、姓名、認(rèn)證情況等。

（4）編輯用戶信息：點(diǎn)擊編輯，用戶可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行編輯。

（5）刪除用戶：點(diǎn)擊刪除，用戶可以刪除相關(guān)用戶信息。

（6）凍結(jié)用戶：點(diǎn)擊凍結(jié)，用戶可以對(duì)賬戶進(jìn)行凍結(jié)，被凍結(jié)用戶不能再進(jìn)行操作。

身份憑證簽發(fā)：用戶將個(gè)人或企業(yè)資料填寫(xiě)入注冊(cè)表單中，將用戶資料提交至系統(tǒng)注冊(cè)接口。注冊(cè)資料提交入系統(tǒng)后暫時(shí)保存在后端服務(wù)，等待管理員審核，在去中心化的區(qū)塊鏈應(yīng)用中加入管理員審核的步驟是為了保證身份信息的可靠性，減少垃圾信息，經(jīng)管理員審核信息，驗(yàn)證注冊(cè)信息合法提交注冊(cè)。系統(tǒng)將注冊(cè)信息發(fā)給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，申請(qǐng)調(diào)用注冊(cè)鏈碼。 鏈碼生成個(gè)人用戶的公鑰和私鑰，用戶類型和用戶公鑰的哈希值的后20位組成復(fù)合鍵作為信息索引，將用戶數(shù)據(jù)存入?yún)^(qū)塊鏈中，返回用戶私鑰，用戶公鑰的哈希值后20位是用戶的電子身份標(biāo)識(shí)，相當(dāng)于電子身份的身份證號(hào)。用戶收到私鑰和公鑰以及身份標(biāo)識(shí)，簽發(fā)完成。

身份憑證管理：簽發(fā)后用戶憑證信息的修改、增加、刪除。

2.對(duì)用戶注冊(cè)信息的驗(yàn)證

（1）核驗(yàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

包括驗(yàn)證注冊(cè)用戶、注冊(cè)信息上鏈、真實(shí)性核驗(yàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)。

（2）驗(yàn)證結(jié)果展示

管理員登陸后可以實(shí)時(shí)查看認(rèn)證信息列表，是否通過(guò)認(rèn)證，未通過(guò)認(rèn)證具體項(xiàng)等。

（3）上鏈詳情查看

管理員登陸后可以實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)上鏈詳情，包括交易哈希、發(fā)起地址、接受地址、交易時(shí)間、區(qū)塊高度、區(qū)塊地址、交易數(shù)量、隨機(jī)數(shù)等。

（4）附件查看

附件信息包括電源本體核準(zhǔn)文件、紙質(zhì)合同掃描件、工程質(zhì)檢報(bào)告、并網(wǎng)安全性評(píng)價(jià)報(bào)告、技術(shù)監(jiān)督報(bào)告、電力公司驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、針對(duì)各檢查報(bào)告提出的問(wèn)題的整改報(bào)告、供用電合同、購(gòu)售電合同、調(diào)度協(xié)議、營(yíng)業(yè)執(zhí)照、營(yíng)場(chǎng)所房產(chǎn)/租賃協(xié)議、企業(yè)資質(zhì)、主要業(yè)績(jī)等上鏈存證的附件信息。

3.用戶數(shù)據(jù)上鏈存證

對(duì)新能源云平臺(tái)涉及到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈存證，主要包含以下內(nèi)容：

（1）新能源電站業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)上鏈存證：對(duì)新能源電站項(xiàng)目從申請(qǐng)到并網(wǎng)結(jié)算的全流程數(shù)據(jù)上鏈存證，實(shí)現(xiàn)新能源電站全生命周期的信息可追溯、流程數(shù)據(jù)可展示功能，保障新能源電站建設(shè)的合法與合規(guī)。新能源電站業(yè)務(wù)全流程數(shù)據(jù)包含：企業(yè)入駐、受理接入系統(tǒng)申請(qǐng)、初審、接網(wǎng)可研評(píng)審、接入系統(tǒng)方案印發(fā)、接網(wǎng)工程核準(zhǔn)、接網(wǎng)協(xié)議簽署、接網(wǎng)工程開(kāi)工、接網(wǎng)工程竣工、受理用電申請(qǐng)、簽訂供用電合同、受理并網(wǎng)申請(qǐng)、調(diào)度命名、簽訂調(diào)度協(xié)議、受理購(gòu)售電合同、簽訂購(gòu)售電合同、并網(wǎng)驗(yàn)收、帶電運(yùn)行、電能結(jié)算、支付補(bǔ)貼。

（2）設(shè)備采購(gòu)流程數(shù)據(jù)上鏈存證：新能源云平臺(tái)設(shè)備采購(gòu)流程數(shù)據(jù)包含廠商基本情況、設(shè)備基本數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)等。

（3）設(shè)備追溯流程數(shù)據(jù)上鏈存證：設(shè)備安裝運(yùn)行后進(jìn)入后服務(wù)階段，涉及到的數(shù)據(jù)包含設(shè)備基本信息、投運(yùn)數(shù)據(jù)、客戶驗(yàn)收數(shù)據(jù)、運(yùn)行情況和設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)等。

4.電力交易中與用戶電子合同的設(shè)定與簽訂

4.1設(shè)計(jì)內(nèi)容

基于區(qū)塊鏈可信存證技術(shù)，存證電子合同簽約整個(gè)流程中涉及到的相關(guān)數(shù)字資產(chǎn)信息。保證存證信息的有效性、完整性、不可篡改性。

區(qū)塊鏈可以存證整個(gè)電子合同的全生命周期，包括合同模板、簽約簽署、合同變更、合同查驗(yàn)、合同歸檔、合同統(tǒng)計(jì)、電子簽章等這些流程的所有相關(guān)參與方的行為軌跡。

電子合同存證在區(qū)塊鏈可信存證系統(tǒng)的工作流程如下：

4.2創(chuàng)建新合同

4.2.1創(chuàng)建新合同與用戶之間簽訂

用戶登入，選擇需要上傳的合同，以及甲乙雙方信息，調(diào)用區(qū)塊鏈身份管理模塊接口驗(yàn)證甲乙雙方是否合法;之后點(diǎn)擊身份管理模塊返回結(jié)果，如果不合法，終止操作，如果合法繼續(xù)下面流程。接著調(diào)用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交節(jié)點(diǎn)接口，創(chuàng)建新合同接口。之后區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交節(jié)點(diǎn)返回事物提交成功。一般電子合同系統(tǒng)記錄合同信息到區(qū)塊鏈可信存證系統(tǒng)。最后一點(diǎn)是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交節(jié)點(diǎn)調(diào)用通用區(qū)塊鏈?zhǔn)挛锾幚砹鞒蹋涗浶潞贤畔⒌絽^(qū)塊鏈中;

4.2.2合同狀態(tài)變更

首先，區(qū)塊鏈身份管理模塊返回驗(yàn)證消息，如果驗(yàn)證失敗流程結(jié)束，并在前端顯示用戶非法。之后就可以在電子合同系統(tǒng)調(diào)用合同查詢接口，查詢合同狀態(tài)。第三步是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交節(jié)點(diǎn)查詢區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，返回狀態(tài)給電子合同系統(tǒng)。第四步是電子合同系統(tǒng)判定當(dāng)前合同狀態(tài)是否支持本次變更，如果不支持流程結(jié)束，并在電子合同前端顯示合同不支持本次更新。第五步是電子合同系統(tǒng)調(diào)用合同變更接口。第六步是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交節(jié)點(diǎn)返回事物提交成功。最后是執(zhí)行通用區(qū)塊鏈?zhǔn)挛锪鞒?，記錄最新變更合同狀態(tài)到區(qū)塊鏈中。

4.2.3查詢合同狀態(tài)的具體步驟設(shè)計(jì)

首先是電子合同系統(tǒng)在區(qū)塊鏈身份管理模塊上查詢發(fā)起人是否合法，是否在區(qū)塊鏈身份管理模塊中已經(jīng)注冊(cè)，是否有權(quán)限進(jìn)行操作。接著，區(qū)塊鏈身份管理模塊返回查詢結(jié)果，如果非法，流程終止，電子合同系統(tǒng)顯示用戶非法。第三是電子合同系統(tǒng)調(diào)用區(qū)塊鏈接口，查詢合同變更記錄。第四是區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)查詢區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，并返回給前端電子合同系統(tǒng)。第五是電子合同系統(tǒng)顯示合同變更記錄。

5.結(jié)語(yǔ)

總而言之，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在電力交易市場(chǎng)中的用戶認(rèn)證模塊，可以進(jìn)一步的為后期調(diào)離市場(chǎng)交易打好基礎(chǔ)。在本文中，重點(diǎn)對(duì)用戶認(rèn)證中的各個(gè)方面進(jìn)行了全面科學(xué)的設(shè)計(jì)與完善，從而保證了用戶可以快速、準(zhǔn)確、安全的進(jìn)行認(rèn)證。

6.參考文獻(xiàn)

[1]黃少華.區(qū)塊鏈技術(shù)在電力系統(tǒng)中的科學(xué)應(yīng)用分析[J].通訊世界，2018，25（12）：74-75.

[2]朱文廣，熊寧，鐘士元，唐瑋，舒嬌，李玉婷.基于區(qū)塊鏈的配電網(wǎng)電力交易方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，46（24）：165-172.

[3]夏梁，吳吉，褚鳴.區(qū)塊鏈技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用淺析[J].信息通信，2018（12）：43-45.