區塊鏈在電力交易用戶認證中的應用

楊波 李聰 鞏晨 吳昊亮

摘要：在當前的電力交易市場中，區塊鏈技術已經得到了較多的應用與延伸。其中，在電力交易用戶認證中使用區塊鏈技術可以進一步保證了安全性和穩定性，進而可以為電力交易中后續的工作奠定了堅實的基礎。因此，在本文中，重點對區塊鏈技術在電力交易中的用戶認證的應用進行全面綜合的分析與研究，進而促進了電力交易市場的穩定發展。

關鍵詞：區塊鏈，電力交易，用戶認證，應用

1.區塊鏈在電力交易匯總用戶身份的認證

基于區塊鏈底層技術完善的身份認證平臺，一般是使用用戶終端存儲個人數據，區塊鏈作為去中心的交換承諾存在，不存儲敏感信息，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證和廠商用戶身份認證，每個用戶身份認證分注冊登錄模塊、用戶管理、身份驗證、身份授權、授權管理、公私鑰管理、憑證簽發作廢。

1.1注冊登錄模塊

注冊登陸模塊包括電網用戶和電源及設備廠商用戶的注冊功能、登陸功能。用戶需要經過注冊賬戶，將自己的身份信息存入系統，從而獲得電子身份，使用系統的功能，在本系統中，用戶分為兩種類型，內網用戶或外網用戶（電源及設備廠商等用戶），外網用戶除了保管自身的資料以外，還可以行使為外網用戶的信息驗證，諸如資信、設備交易、工程質檢報告等生成數字簽名，給外網用戶的身份進行認證，使得外網用戶的資料更為權威可靠，具有更大的參考價值。

（1）用戶注冊：用戶輸入賬號，通過手機驗證碼驗證賬號，驗證通過，二次輸入密碼，點擊注冊則系統成功注冊賬號。

（2）用戶登錄：用戶輸入賬號密碼，系統校驗賬號密碼正確性，校驗通過則登錄系統，用戶可執行區塊鏈相關操作。

（3）忘記密碼：用戶輸入手機號，系統通過驗證碼校驗手機號，校驗通過，用戶二次輸入新密碼，系統在校驗格式無誤后為用戶設置新密碼。

1.2用戶管理

用戶角色分為超級管理員和普通成員，普通成員主要為電源用戶和設備廠商用戶。超級管理員可對用戶進行用戶信息查詢、凍結賬號等操作，還可進行驗證后的注冊信息監控運維。普通成員為系統注冊用戶。

（1）用戶驗證：用戶進入身份認證系統，填寫相應信息，執行注冊用戶流程，前臺身份認證系統調用用戶服務模塊提供接口創建新用戶;前臺身份認證系統調用區塊鏈接口，把用戶信息記錄區塊鏈中，區塊鏈網絡中的提交節點將執行“通用區塊鏈事物流程”，用戶信息將被記錄到區塊鏈中;區塊鏈網絡中的提交節點返回成功消息給前端身份認證系統，表明該用戶注冊成功;同時前端身份認證系統記錄用戶信息區塊鏈網絡中。

（2）新增用戶：點擊新增用戶，系統自動生成對應用戶賬號和初始密碼，可為用戶綁定手機號。

（3）用戶查詢：點擊查詢，可查看用戶相關信息，如手機號、姓名、認證情況等。

（4）編輯用戶信息：點擊編輯，用戶可以對相關信息進行編輯。

（5）刪除用戶：點擊刪除，用戶可以刪除相關用戶信息。

（6）凍結用戶：點擊凍結，用戶可以對賬戶進行凍結，被凍結用戶不能再進行操作。

身份憑證簽發：用戶將個人或企業資料填寫入注冊表單中，將用戶資料提交至系統注冊接口。注冊資料提交入系統后暫時保存在后端服務，等待管理員審核，在去中心化的區塊鏈應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，經管理員審核信息，驗證注冊信息合法提交注冊。系統將注冊信息發給區塊鏈網絡，申請調用注冊鏈碼。 鏈碼生成個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位組成復合鍵作為信息索引，將用戶數據存入區塊鏈中，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識，相當于電子身份的身份證號。用戶收到私鑰和公鑰以及身份標識，簽發完成。

身份憑證管理：簽發后用戶憑證信息的修改、增加、刪除。

2.對用戶注冊信息的驗證

（1）核驗數量統計

包括驗證注冊用戶、注冊信息上鏈、真實性核驗數量統計。

（2）驗證結果展示

管理員登陸后可以實時查看認證信息列表，是否通過認證，未通過認證具體項等。

（3）上鏈詳情查看

管理員登陸后可以實時查看數據上鏈詳情，包括交易哈希、發起地址、接受地址、交易時間、區塊高度、區塊地址、交易數量、隨機數等。

（4）附件查看

附件信息包括電源本體核準文件、紙質合同掃描件、工程質檢報告、并網安全性評價報告、技術監督報告、電力公司驗收報告、針對各檢查報告提出的問題的整改報告、供用電合同、購售電合同、調度協議、營業執照、營場所房產/租賃協議、企業資質、主要業績等上鏈存證的附件信息。

3.用戶數據上鏈存證

對新能源云平臺涉及到的關鍵數據及業務流程數據進行上鏈存證，主要包含以下內容：

（1）新能源電站業務流程數據上鏈存證：對新能源電站項目從申請到并網結算的全流程數據上鏈存證，實現新能源電站全生命周期的信息可追溯、流程數據可展示功能，保障新能源電站建設的合法與合規。新能源電站業務全流程數據包含：企業入駐、受理接入系統申請、初審、接網可研評審、接入系統方案印發、接網工程核準、接網協議簽署、接網工程開工、接網工程竣工、受理用電申請、簽訂供用電合同、受理并網申請、調度命名、簽訂調度協議、受理購售電合同、簽訂購售電合同、并網驗收、帶電運行、電能結算、支付補貼。

（2）設備采購流程數據上鏈存證：新能源云平臺設備采購流程數據包含廠商基本情況、設備基本數據、交易數據、物流數據和客戶數據等。

（3）設備追溯流程數據上鏈存證：設備安裝運行后進入后服務階段，涉及到的數據包含設備基本信息、投運數據、客戶驗收數據、運行情況和設備維護數據等。

4.電力交易中與用戶電子合同的設定與簽訂

4.1設計內容

基于區塊鏈可信存證技術，存證電子合同簽約整個流程中涉及到的相關數字資產信息。保證存證信息的有效性、完整性、不可篡改性。

區塊鏈可以存證整個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、合同歸檔、合同統計、電子簽章等這些流程的所有相關參與方的行為軌跡。

電子合同存證在區塊鏈可信存證系統的工作流程如下：

4.2創建新合同

4.2.1創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，調用區塊鏈身份管理模塊接口驗證甲乙雙方是否合法;之后點擊身份管理模塊返回結果，如果不合法，終止操作，如果合法繼續下面流程。接著調用區塊鏈網絡提交節點接口，創建新合同接口。之后區塊鏈網絡提交節點返回事物提交成功。一般電子合同系統記錄合同信息到區塊鏈可信存證系統。最后一點是區塊鏈網絡提交節點調用通用區塊鏈事物處理流程，記錄新合同信息到區塊鏈中;

4.2.2合同狀態變更

首先，區塊鏈身份管理模塊返回驗證消息，如果驗證失敗流程結束，并在前端顯示用戶非法。之后就可以在電子合同系統調用合同查詢接口，查詢合同狀態。第三步是區塊鏈網絡提交節點查詢區塊鏈網絡，返回狀態給電子合同系統。第四步是電子合同系統判定當前合同狀態是否支持本次變更，如果不支持流程結束，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調用合同變更接口。第六步是區塊鏈網絡提交節點返回事物提交成功。最后是執行通用區塊鏈事物流程，記錄最新變更合同狀態到區塊鏈中。

4.2.3查詢合同狀態的具體步驟設計

首先是電子合同系統在區塊鏈身份管理模塊上查詢發起人是否合法，是否在區塊鏈身份管理模塊中已經注冊，是否有權限進行操作。接著，區塊鏈身份管理模塊返回查詢結果，如果非法，流程終止，電子合同系統顯示用戶非法。第三是電子合同系統調用區塊鏈接口，查詢合同變更記錄。第四是區塊鏈節點查詢區塊鏈網絡，并返回給前端電子合同系統。第五是電子合同系統顯示合同變更記錄。

5.結語

總而言之，將區塊鏈技術應用在電力交易市場中的用戶認證模塊，可以進一步的為后期調離市場交易打好基礎。在本文中，重點對用戶認證中的各個方面進行了全面科學的設計與完善，從而保證了用戶可以快速、準確、安全的進行認證。

6.參考文獻

[1]黃少華.區塊鏈技術在電力系統中的科學應用分析[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.基于區塊鏈的配電網電力交易方法[J].電力系統保護與控制，2018，46（24）：165-172.

[3]夏梁，吳吉，褚鳴.區塊鏈技術在智能電網中的應用淺析[J].信息通信，2018（12）：43-45.