具体实施方式

本发明的核心是提供一种电网数据的应用方法。在现有技术中，电力系统结构繁杂，涉及到的设备众多，同时相关的管理人员和部门也分布在不同区域，为电力数据的管理带来困难。其次，如果有恶意者可能会对服务器中的数据进行篡改，一旦中心平台出现故障或彻底崩溃，将会影响到电力数据的安全性与可靠性，这可能给整个系统带来严重的安全问题。

而本发明所提供的一种电网数据的应用方法，包括将多个客户端内存储的电网数据上传至区块链；电网数据为加密过的数据；调用建立在区块链的联邦学习模型，根据电网数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个客户端对应的贡献参数；调用任务模型根据电网数据执行对应的任务，生成任务信息；任务信息存储于区块链；根据贡献参数确定对应客户端对应区块链中存储数据的查看范围。

通过先将多个客户端中保存的电网数据上传至区块链进行保存，基于区块链自身分布式的数据结构在传递数据的过程中，无论是上传还是获取，其行为是受到相关机制保护的，具有绝对的安全性，即便遭遇网络攻击或者信号影响，都不会影响区块链对数据进行传递和分享。而通过建立在区块链节点，基于上传至区块链的电网数据进行联邦学习来训练任务模型，可以在各个客户端上传加密数据的情景下，保证任务模型的训练效果，保证客户端中电网数据的安全应用；而通过基于联邦学习所计算的贡献参数来确定各个客户端对应的查看范围，可以保证各个客户端对数据的安全共享。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种电网数据的应用方法的流程图。

参见图1，在本发明实施例中，电网数据的应用方法包括：

S101：将多个客户端内存储的电网数据上传至区块链。

在本发明实施例中，所述电网数据为加密过的数据。即各个客户端在向区块链，即搭建有区块链的区块链节点上传电网数据时，需要对该电网数据进行加密。具体的，在本发明实施例中，对所述电网数据进行加密时所调用的加密模型包括以下任意一项；差分隐私模型、安全多方计算模型、同态加密模型、函数加密模型。上述差分隐私模型即基于差分隐私算法所构建的模型，上述安全多方计算模型即基于安全多方计算算法所构建的模型，上述同态加密模型即基于同态加密算法所构建的模型，上述函数加密模型即基于函数加密算法所构建的模型。需要说明的是，在本步骤中该电网数据可以是客户端自己加密的，也可以是区块链根据上传的电网数据自行加密的均可，视具体情况而定，在此不做具体限定。当具体是由区块链对电网数据进行加密时，区块链在接收到电网数据之后，需要向对应的客户端下发秘钥，该秘钥具体可以是区块链根据各个客户端所上传电网数据的哈希值所生成秘钥。

需要说明的是，由于区块链具体是基于分布式区块链节点所建立的数据结构，因此各个客户端在上传电网数据时，需要从多个区块链节点中选取一个区块链节点上传电网数据，以实现电网数据的上传。还需要说明的是，由于在本步骤中多个客户端是将电网数据具体上传至区块链，因此各个电网数据通常是以区块的形式存储与区块链。

S102：调用建立在区块链的联邦学习模型，根据电网数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个客户端对应的贡献参数。

上述联邦学习模型具体为基于联邦学习算法所构建的模型，有关联邦学习算法的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。该联邦学习模型建立于所述区块链，具体是建立在各个区块链节点中，该联邦学习模型可以调用区块链中各个区块所保存的数据。在本步骤中，联邦学习模型具体会调用存储有上述电网数据的区块，根据电网数据对预先建立的任务模型进行训练。有关联邦学习算法根据数据对模型进行训练的具体过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

上述任务模型即根据实际需要，结合各个客户端上传的电网数据所执行对应任务的模型，该模型通常为神经网络模型，该任务模型所执行的任务包括但不限于预测各个地区用电量，预测各个时间段用电量等等，该任务视具体情况而定，在此不做具体限定。相应的，上述任务模型也需要根据实际任务确定，在此同样不做具体限定。

在本步骤中，联邦学习模型在对任务模型进行训练时，可以计算各个客户端所上传的电网数据对任务模型训练时的贡献度，即根据联邦学习模型的激励机制，可以计算得到各个客户端所上传的电网数据的贡献参数，即贡献度，以便在后续步骤中可以根据该贡献参数确定各个客户端的查看范围。

S103：调用任务模型根据电网数据执行对应的任务，生成任务信息。

在本发明实施例中，所述任务信息存储于所述区块链。在本步骤中，具体可以调用S102中训练的任务新型执行对应的任务，并产生相应的任务信息。该任务信息需要由上述任务模型以及该任务模型所执行的任务相对应，在此不做具体限定。相应的，该任务信息需要存储于上述区块链中。

S104：根据贡献参数确定对应客户端对应区块链中存储数据的查看范围。

在本步骤中，需要根据上述计算的贡献参数确定各个客户端对应上述区块链中存储数据，包括上述任务数据的查看范围，使得各个客户端可以在各自对应的查看范围内查询区块链中存储的数据。而上述贡献参数与查看范围的对应关系需要根据实际情况自行设定，咋此不做具体限定。通常情况下，区块链会根据各个客户端对应的查看范围生成对应的密钥，并将该密钥发送至对应的客户端，从而实现客户端可以根据接收的密钥查看区块链中对应的数据。

需要说明的是，本步骤可以与上述S103并行执行，但是本步骤中生成的查看范围通常需要涉及到上述任务信息。

本发明实施例所提供的一种电网数据的应用方法，包括将多个客户端内存储的电网数据上传至区块链；电网数据为加密过的数据；调用建立在区块链的联邦学习模型，根据电网数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个客户端对应的贡献参数；调用任务模型根据电网数据执行对应的任务，生成任务信息；任务信息存储于区块链；根据贡献参数确定对应客户端对应区块链中存储数据的查看范围。

通过先将多个客户端中保存的电网数据上传至区块链进行保存，基于区块链自身分布式的数据结构在传递数据的过程中，无论是上传还是获取，其行为是受到相关机制保护的，具有绝对的安全性，即便遭遇网络攻击或者信号影响，都不会影响区块链对数据进行传递和分享。而通过建立在区块链节点，基于上传至区块链的电网数据进行联邦学习来训练任务模型，可以在各个客户端上传加密数据的情景下，保证任务模型的训练效果，保证客户端中电网数据的安全应用；而通过基于联邦学习所计算的贡献参数来确定各个客户端对应的查看范围，可以保证各个客户端对数据的安全共享。

有关本发明所提供的一种电网数据的应用方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的电网数据的应用方法的流程图。

参见图2，在本发明实施例中，电网数据的应用方法包括：

S201：对发送上传请求的客户端的认证证书进行验证。

在本发明实施例中，所述验证证书为所述客户端预先进行资质验证通过时下发的数字证书。在本发明实施例中，区块链可以预先对客户端的资质进行审查，该审查过程可以具体是审查客户端所拥有的电力设备等信息，该审查过程可以根据实际需要自行设定，在此不再进行赘述。

在本步骤中，客户端在上传电网数据时，需要先发送一上传请求。而当区块链或其他中继设备在接收到该上传请求时，会根据该上传请求验证对应的客户端的证书，该证书通常为电子证书，在验证过程中通过会验证该证书的时效性，是否正确等等，只有当验证通过之后，区块链才会接收该客户端上传的电网数据。

S202：将通过验证的多个客户端内存储的电网数据上传至区块链。

本步骤与上述S101基本一致，其区别在于本步骤具体获取的是通过S201中验证的客户端内的电网数据。其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

具体的，在本发明实施例中，所述电网数据包括内部查看数据和外部共享数据。上述内部查看数据类似为内部数据，而外部共享数据即向外界共享出的数据。在本步骤中，客户端通常会将内部查看数据以及外部共享数据均上传至区块链，其中内部查看数据通常由客户端自行加密，而外部共享数据通常由区块链进行加密。上述内部查看数据与外部共享数据可以相同也可以不同，视具体情况而定。通常情况下，为了便于其他客户端或者下述联邦学习模型的使用，所述外部共享数据的数据格式需要相互统一。

在本发明实施例中，上述电网数据需要包括一下任意一项或任意组合：供电数据、用电数据、线路设备损耗数据、线路建设数据、送点数据、收费数据、配置信息。当然，下述联邦学习模型在调用数据时，可以针对不同的任务调用对应的数据而非全部数据，以增加任务模型的训练速度。需要说明的是，上述内部查看数据和外部共享数据均可以包括上述各个数据的任意一项或任意组合，在此不做具体限定。

S203：调用建立在区块链的联邦学习模型，根据外部共享数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个客户端对应的贡献参数。

在本步骤中，联邦学习模型具体会调用上述外部共享数据对任务模型进行训练，其余内容已在上述发明实施例中S102做详细介绍，在此不再进行赘述。

S204：调用任务模型根据电网数据执行对应的任务，生成任务信息。

S205：根据贡献参数确定对应客户端对应区块链中存储数据的查看范围。

上述S204至S205与上述发明实施例中S103至S104基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

本发明实施例所提供的一种电网数据的应用方法，通过先将多个客户端中保存的电网数据上传至区块链进行保存，基于区块链自身分布式的数据结构在传递数据的过程中，无论是上传还是获取，其行为是受到相关机制保护的，具有绝对的安全性，即便遭遇网络攻击或者信号影响，都不会影响区块链对数据进行传递和分享。而通过建立在区块链节点，基于上传至区块链的电网数据进行联邦学习来训练任务模型，可以在各个客户端上传加密数据的情景下，保证任务模型的训练效果，保证客户端中电网数据的安全应用；而通过基于联邦学习所计算的贡献参数来确定各个客户端对应的查看范围，可以保证各个客户端对数据的安全共享。

下面对本发明实施例提供的一种电网数据的应用装置进行介绍，下文描述的电网数据的应用装置与上文描述的电网数据的应用方法可相互对应参照。

请参考图3，图3为本发明实施例所提供的一种电网数据的应用装置的结构框图。

参照图3，在本发明实施例中，电网数据的应用装置可以包括：

上传模块100，用于将多个客户端内存储的电网数据上传至区块链；所述电网数据为加密过的数据。

训练模块200，用于调用建立在所述区块链的联邦学习模型，根据所述电网数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个所述客户端对应的贡献参数。

执行模块300，用于调用所述任务模型根据所述电网数据执行对应的任务，生成任务信息；所述任务信息存储于所述区块链。

范围确定模块400，用于根据所述贡献参数确定对应客户端对应所述区块链中存储数据的查看范围。

作为优选的，在本发明实施例中，所述电网数据包括内部查看数据和外部共享数据。

所述训练模块200具体用于：

调用建立在所述区块链的联邦学习模型，根据所述外部共享数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个所述客户端对应的贡献参数。

作为优选的，在本发明实施例中，所述电网数据包括一下任意一项或任意组合：

供电数据、用电数据、线路设备损耗数据、线路建设数据、送点数据、收费数据、配置信息。

作为优选的，在本发明实施例中，所述外部共享数据的数据格式相互统一。

作为优选的，在本发明实施例中，还包括：

证书验证模块，用于对发送上传请求的客户端的认证证书进行验证；所述验证证书为所述客户端预先进行资质验证通过时下发的数字证书。

上传模块100具体用于：

将通过验证的多个客户端内存储的电网数据上传至区块链。

作为优选的，在本发明实施例中，对所述电网数据进行加密时所调用的加密模型包括以下任意一项；

差分隐私模型、安全多方计算模型、同态加密模型、函数加密模型。

本实施例的电网数据的应用装置用于实现前述的电网数据的应用方法，因此电网数据的应用装置中的具体实施方式可见前文中的电网数据的应用方法的实施例部分，例如，上传模块100，训练模块200，执行模块300，范围确定模块400，分别用于实现上述电网数据的应用方法中步骤S101，至S104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

下面对本发明实施例提供的一种电网数据的应用系统进行介绍，下文描述的电网数据的应用系统与上文描述的电网数据的应用方法以及电网数据的应用装置可相互对应参照。

请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种电网数据的应用系统的结构框图。

参照图4，该电网数据的应用系统设备包括多个客户端11以及区块链12：

所述客户端11用于：

将多个客户端11内存储的电网数据上传至区块链；所述电网数据为加密过的数据；

所述区块链12用于：

调用建立在所述区块链12的联邦学习模型，根据所述电网数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个所述客户端对应的贡献参数；

调用所述任务模型根据所述电网数据执行对应的任务，生成任务信息；所述任务信息存储于所述区块链12；

根据所述贡献参数确定对应客户端对应所述区块链中存储数据的查看范围。

作为优选的，在本发明实施例中，所述电网数据包括内部查看数据和外部共享数据。

所述区块链12具体用于：

调用建立在所述区块链12的联邦学习模型，根据所述外部共享数据对预先建立的任务模型进行训练，并生成各个所述客户端对应的贡献参数。

作为优选的，在本发明实施例中，所述电网数据包括一下任意一项或任意组合：

供电数据、用电数据、线路设备损耗数据、线路建设数据、送点数据、收费数据、配置信息。

作为优选的，在本发明实施例中，所述外部共享数据的数据格式相互统一。

作为优选的，在本发明实施例中，所述区块链12还用于：

对发送上传请求的客户端的认证证书进行验证；所述验证证书为所述客户端预先进行资质验证通过时下发的数字证书。

所述客户端11具体用于：

将通过验证的多个客户端11内存储的电网数据上传至区块链。

作为优选的，在本发明实施例中，对所述电网数据进行加密时所调用的加密模型包括以下任意一项；

差分隐私模型、安全多方计算模型、同态加密模型、函数加密模型。

本实施例的电网数据的应用系统用于实现前述的电网数据的应用方法，因此电网数据的应用系统中的具体实施方式可见前文中的电网数据的应用方法的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电网数据的应用方法、一种电网数据的应用装置以及一种电网数据的应用系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。