阅读说明：本技术 一种综合能源计量数据的存储、访问、共享方法及系统 (Storage, access and sharing method and system for comprehensive energy metering data ) 是由 董得龙 李野 李刚 窦健 刘宣 杨光 刘超 孔祥玉 何泽昊 季浩 孙虹 刘浩宇 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种综合能源计量数据共享方法,包括提取元数据与摘要；将其分别上传到双区块网络的存储链与共享链,并在加密处理后上传到云存储服务器；请求方发布数据请求；数据中心获得数据请求后回发数据许可；请求方根据数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash；将共享请求与授权记录在共享链中；请求方向云存储服务器发出数据访问请求；数据发送方向数据请求方颁发密钥,同时云服务器向请求方提供对应的计量数据。本发明还涉及一种共享系统,由综合能源计量数据存储链、综合能源计量数据共享链及综合能源数据共享平台构成。本发明提高了企业间计量数据共享的效率,实现了数据共享的安全性、不可更改性以及隐私性的要求。(The invention relates to a method for sharing comprehensive energy metering data, which comprises the steps of extracting metadata and abstract; uploading the data to a storage chain and a shared chain of a double-block network respectively, and uploading the data to a cloud storage server after encryption processing; a requester issues a data request; the data center sends back a data permission after obtaining the data request; the requester requests a location hash of the metering data from the data storage chain according to the data permission; recording the sharing request and the authorization in a sharing chain; a request party sends a data access request to a cloud storage server; and the data sending party issues a secret key to the data requesting party, and the cloud server provides corresponding metering data to the requesting party. The invention also relates to a sharing system which is composed of the integrated energy metering data storage chain, the integrated energy metering data sharing chain and the integrated energy data sharing platform. The invention improves the efficiency of measuring data sharing among enterprises, and meets the requirements of safety, irreplaceability and privacy of data sharing.)

一种综合能源计量数据的存储、访问、共享方法及系统

技术领域

本发明属于智能用电技术领域，涉及一种综合能源计量数据存储、访问、共享方法及系统。

背景技术

综合能源服务是泛在电力物联网建设的重点方向之一。泛在电力物联网一个核心的概念就是既要互联、又要共享，能够通过多种能源的相互转换和优化配置，实现互联网式的多方交互、平等共享，最终实现整个能源服务“生态圈”的增值。但随着泛在电力物理网下综合能源服务的推进，企业内部部门间和企业与企业间的数据共享成为制约综合能源服务发展的一个关键问题。由于综合能源计量数据具有保密性、安全性、实时性、隐私性、不可更改性等特点，因此对综合能源计量数据的共享是目前综合能源服务落地发展的一个重要瓶颈。计量数据不仅需要在企业内部间进行高效率的共享，各种能源供应商之间的计量数据共享也必不可少，只有打破不同类型能源供应商之间数据共享壁垒，才能更好的发挥计量数据的潜在价值。

目前针对电力计量数据共享的方法主要是通过申请者向数据中心提交电力数据访问请求，等待审批通过后，申请者可以从数据中心获得原始的电力数据。这种数据共享形式往往在内网与外网间设置网络防火墙，来保证企业信息安全。同时，为了保证电力计量信息的私密性，申请者在得到原始数据前，先由数据中心根据数据共享要求对数据进行遮蔽处理。此外还有一种数据共享方式，主要是先将电力数据部署到预设的容器中，并对预设容器分配IP号与端口号，用户直接通过IP号与端口号对预设容器访问，根据相应的共享请求，将原始的电力数据进行加工处理，因此用户只能获得加工处理后的数据。

以上数据分享过程较为繁琐，需要消耗大量时间，难以满足对数据的实时性需求。且在数据分享过程中，无法保证流程中的原始数据不被更改与泄露。虽然在内网与外网间设置了防火墙，但数据传输的安全性仍然无法绝对性的保证，存在被攻击的风险。第二种分享方案，虽然减少了部分程序，缩短了数据共享的时间，且通过对数据的加工处理一定程度上保证了数据的安全性与隐私性。但在数据分享过程中，仍然存在被更改的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种综合能源计量数据共享方法及系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种综合能源计量数据的存储方法，包括如下步骤：

步骤一：提取综合能源计量数据的元数据与摘要；

步骤二：将提取的元数据与摘要分别上传到双区块网络的存储链与共享链中，并将计量数据进行加密处理后上传到企业的云存储服务器中。

而且，在所述提取综合能源计量数据的元数据与摘要之前，需要先将所述的综合能源计量数据在采集终端进行预处理。

一种综合能源计量数据的访问方法，包括如下步骤：

步骤一：请求方在共享链中向数据中心发布数据请求；

步骤二：数据中心获得数据请求后在数据共享链中回发一个数据许可；

步骤三：请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash；

步骤四：请求方得到从存储链中得到的计量数据位置Hash后，向存储加密的计量数据云存储服务器发出数据访问请求；

步骤五：数据发送方在收到步骤四中的数据访问请求后，依据智能合约向数据请求方颁发密钥，同时云服务器向请求方提供对应的计量数据。

而且，所述请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash的方法为：

步骤1：数据请求方E_i对数据发送方E_j的计量数据感兴趣，在共享链中发布请求，{askData}为需要的数据集合；

步骤2：验证后，将该请求作为一条交易记录附加在本地共享账本中；

步骤3：数据发送方E_j收到请求后，在数据请求方E_i请求的数据范围内选择可用于共享的数据，再发回一个数据许可{admitData}，并将该记录发布到共享链中；

步骤4：验证后，将该许可作为一条记录附加在本地共享账本中；

步骤5：数据请求方E_i使用签名的{admitData}向数据存储链请求计量数据的位置Hash。

一种综合能源计量数据的存储系统，包括数据提取模块及数据上传模块，所述的数据提取模块用于提取综合能源计量数据的元数据与摘要；

所述的数据上传模块用于将提取的元数据与摘要分别上传到双区块网络的存储链与共享链中，并将计量数据进行加密处理后上传到企业的云存储服务器中。

而且，还包括预处理模块，所述的预处理模块用于在所述提取综合能源计量数据的元数据与摘要之前，将所述的综合能源计量数据在采集终端进行预处理。

一种综合能源计量数据的访问系统，包括数据请求模块、数据许可模块、数据位置请求模块、访问请求模块及计量数据提供模块，

所述的数据请求模块用于请求方在共享链中向数据中心发布数据请求；

所述的数据许可模块用于数据中心获得数据请求后在数据共享链中回发一个数据许可；

所述的数据位置请求模块用于请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash；

所述的访问请求模块用于请求方得到从存储链中得到的计量数据位置Hash后，向存储加密的计量数据云存储服务器发出数据访问请求；

所述的计量数据提供模块用于数据发送方在收到步骤四中的数据访问请求后，依据智能合约向数据请求方颁发密钥，同时云服务器向请求方提供对应的计量数据。

而且，所述的数据位置请求模块用于请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash的方法为：

步骤1：数据请求方E_i对数据发送方E_j的计量数据感兴趣，在共享链中发布请求，{askData}为需要的数据集合；

步骤2：验证后，将该请求作为一条交易记录附加在本地共享账本中；

步骤3：数据发送方E_j收到请求后，在数据请求方E_i请求的数据范围内选择可用于共享的数据，再发回一个数据许可{admitData}，并将该记录发布到共享链中；

步骤4：验证后，将该许可作为一条记录附加在本地共享账本中；

步骤5：数据请求方E_i使用签名的{admitData}向数据存储链请求计量数据的位置Hash。

一种综合能源计量数据的共享系统，包括存储系统及访问系统，由综合能源计量数据存储链、综合能源计量数据共享链及综合能源数据共享平台构成，

所述的综合能源计量数据存储链用于存储计量数据；

所述的综合能源共享链，用于发送数据摘要到负责与其他机构共享交互的服务器节点上，在与其他能源企业组成的分享链中的广播，链上的其他能源企业验证并接受该区块；

所述的综合能源计量数据共享平台，用于协调各个能源企业数据之间的交互。

而且，所述的综合能源计量数据存储链，由能源企业内部的综合能源计量数据的元数据上链构成；所述的综合能源共享链，主要是由能源企业提供的计量数据摘要构成；所述的综合能源计量数据共享平台，主要包括共享链数据请求端口、共享链数据授权端口、共享链数据本地账本、存储链数据位置Hash访问端口、云服务器数据访问端口以及智能合约管理。

本发明的优点和积极效果是：

1.本发明一种基于双区块链的综合能源计量数据的存储及访问方法，在保证综合能源计量数据能够安全在各个能源企业节点间的共享外，提高了企业间计量数据共享的效率，实现了数据共享的安全性要求，不可更改性要求，以及隐私性的要求。

2.本发明通过设计一种基于双区块链的综合能源计量数据的存储及访问系统，为综合能源计量数据数据共享提供了平台。在该平台上，各能源企业可以根据自己的业务计量数据需要，进行数据共享请求与数据授权操作，方便、高效的为各企业的提供业务的数据需求。

3.在数据共享过程中，所有的共享请求与授权都会作为一种交易记录在链中，使得每一次的数据共享都有迹可循，即共享过程全流程可追溯。

4.本发明通过将步骤二三的交易记录在共享链中，防止作假，同时方便政府或者其他部门审核用。因为是保存在共享链中的每个本地账本中，所以造假成本极高。

附图说明

图1为本发明基于双区块链的数据存储与共享框架图；

图2为本发明计量数据的访问方法流程图；

图3为本发明能源企业计量数据共享图；

图4为本发明综合能源计量数据共享平台示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述：

一种综合能源计量数据共享方法，其创新之处在于：包括计量数据的存储方法及计量数据的访问方法，

所述计量数据的存储方法为：

步骤一：对计量数据进行预处理，提取其元数据与摘要；

步骤二：将提取的元数据与摘要分别上传到双区块网络的存储链与共享链中，并将计量数据进行加密处理后上传到企业的云存储服务器中；

如图2所示，所述计量数据的访问方法包括如下步骤：

步骤一：请求方在共享链中向数据中心发布数据请求；

步骤二：数据中心获得数据请求后在数据共享链中回发一个数据许可；

步骤三：请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash；

步骤四：将步骤三的共享请求与授权记录在共享链中，从而将本次交易记录在共享链中各个能源企业的本地账本中，使得每次交易可溯源；

步骤五：请求方得到从存储链中得到的计量数据位置Hash后，向云存储服务器发出数据访问请求；

步骤六：数据发送方在收到步骤五中的数据访问请求后，依据智能合约向数据请求方颁发密钥，同时云服务器向请求方提供对应的计量数据。

如图3所示，所述请求方根据数据中心签名的数据许可向数据存储链请求计量数据的位置hash的方法为：

步骤1：数据请求方E_i对数据发送方E_j的计量数据感兴趣，在共享链中发布请求，{askData}为需要的数据集合；数据请求方及数据发送方均为能源企业。

步骤2：验证后，将该请求作为一条交易记录附加在本地共享账本中；

步骤3：数据发送方E_j收到请求后，在数据请求方E_i请求的数据范围内选择可用于共享的数据，再发回一个数据许可{admitData}，并将该记录发布到共享链中；

步骤4：验证后，将该许可作为一条记录附加在本地共享账本中；

步骤5：数据请求方E_i使用签名的{admitData}向数据存储链请求计量数据的位置Hash；

步骤6：数据请求方E_i在获取所需数据的位置Hash后，向云存储服务器申请访问对应的许可记录，智能合约根据数据发送方E_j的许可为该记录访问颁发密钥，同时云服务器为请求方提供对应能源计量数据。

如图1所示，一种综合能源计量数据共享系统，其创新之处在于：由综合能源计量数据存储链、综合能源计量数据共享链、综合能源数据共享平台构成，

所述的综合能源计量数据存储链，由各个能源企业内部的综合能源计量数据的元数据上链构成，防止数据被篡改、验证数据的完整性、全流程可追溯；

所述的综合能源共享链，主要是由各个能源企业提供的计量数据摘要所构成，企业发送数据摘要到负责与其他机构共享交互的服务器节点上，在与其他能源企业组成的分享链中的广播，链上的其他能源企业验证并接受该区块，各个能源企业可通过该分享找到感兴趣的数据，通过智能合约取得其他能源企业的授权后，可获得其详细数据；

如图4所示，所述的综合能源计量数据共享平台，主要是作为协调各个能源企业数据之间的交互，为综合能源计量数据共享服务提供支持，该共享平台主要包括共享链数据请求端口，共享链数据授权端口，共享链数据本地账本，存储链数据位置Hash访问端口，云服务器数据访问端口以及智能合约管理。

本发明提出一种基于双区块链的综合能源计量数据共享方法及系统，各个能源企业作为一个较大的数据管理维护方，一般都具有足够的数据处理能力，因此可以单独作为一个区块链节点，与其他能源企业一起组成综合能源计量数据分享联盟链，共同维护该链，在该分享链中只存储各自计量数据的摘要与交易信息。能源计量数据作为能源企业与客户双方共同保护的隐私数据，应在能源企业内部负责计量数据的存储，一个台区的采集终端可作为计量数据存储链中的节点。存储链中只存储各综合能源计量数据的元数据，详细的数据存放在各个能源企业的云存储服务器中。由各能源企业间的合约，来确定是否共享自己的计量数据，实现了综合能源计量数据的安全存储与共享。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。