CN111143378B - 处理数据的方法及实现该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种计算机实现的方法，该方法包括：生成数字数据区块，其包括表示至少一个与社区成员设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应的能源转移交易的交易数据，在一组社区成员设备中随机选择多个区块验证设备，其中，区块验证设备形成区块验证设备的子组，将数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务，将区块验证计算子任务分配给相应选择的区块验证设备，通过计算机网络将数字数据区块及其相应的区块验证计算子任务发送到每个选择的区块验证设备，基于对应的区块验证计算子任务的至少一个验证结果，确定数字数据区块被验证，并将验证的区块添加到启用了区块链的存储***中。

Description

处理数据的方法及实现该方法的装置
技术领域
本公开涉及数据处理领域，尤其涉及表示数字电荷交易的数据处理。
技术背景
区块链是一种分布式数字账本，它按时间顺序存储用户之间的交易，以使记录的数据可验证且不可变。交易被写入公共账本，该账本由一组分散的计算机或节点维护，每个分散的计算机或节点都拥有账本的相同副本。所有节点都记录了对账本的更改，因此基本上不可能创建欺诈***易。作为此过程的结果，区块链技术被描述为去信任，因为它消除了第三方以管理两个用户之间交易的需要。
已经开发了不同的分布式共识协议，用于将新区块(对应于一个或多个交易)添加到区块链账本中，可以将其分为两种主要类型，称为工作量证明(POW)协议和权益证明(POS)协议。
在工作量证明协议中，每个新区块的有效性由解决复杂数学问题的用户(“矿工”)验证。数学问题很难解决(需要大量的计算能力，因此需要消耗能源)，但一旦解决就很容易检查。解决该问题的第一矿工将获得一定数量的加密货币。PoW网络的安全性是通过与这种网络上的未遂骇客相关的过高的处理要求来确保的，其代价将高于通过成功攻击可能获得的任何回报。但是，PoW***具有内在的环境影响，导致开发了替代的，更加节能的共识协议。
权益证明协议是此类协议的一个示例，并且被开发用于解决PoW的功耗问题。与其通过复杂的数学问题将区块添加到账本中不同，挖矿能力取决于矿工的代币比例或权益。通过证明一定比例的加密货币的所有权，允许矿工在PoS***中挖掘同等百分比的交易。PoS贡献者可以获得与特定区块相关的交易费，而不是像PoW中那样获得加密货币奖励。维护***的安全性是因为要求每个PoS贡献者(称为“锻工(forger)”)放下自己的资产来参与交易验证，如果他们验证了非法交易，就有失去其权益的风险。权益证明还可以防止可能影响PoW***的“51％攻击”，从而拥有不成比例数量的加密货币的用户可能会导致网络集中化。在PoS***中，用户需要拥有非常大量的加密货币才能发起此类攻击。
点对点(P2P)能源交易是一种在两个用户或实体之间直接转移电荷的方法。该***正在研究中，以用于分布式电动车辆(自主或其他)充电；例如，拥有电动车辆充电设备的房主可以为经过的电动车提供电力，并收取一定的费用。
将来，电动车辆可能会在旅途中参与能源转移交易，因为它们需要电力或可能需要从它们获得电力。许多微交易可能会在相对较短的时间内发生，并且每笔交易都必须准确，且可验证地记录下来，而不会给车主带来不必要的麻烦。
诸如POW和POS之类的已知共识协议可能无法很好地适用于准确且可验证地记录大量微交易，例如在不久的将来在能源转移环境中可能发生的交易。
因此，需要提供一种改进的数据处理方案和实现该数据处理方案的装置，以解决本领域常规技术中的至少一些上述缺陷和不足。
发明内容
本主题公开的目的是提供一种改进的数据处理方案和实现该方案的装置。
本主题公开的另一个目的是提供一种改进的数据处理方案，其用于使用区块链处理交易数据，以及实现处理交易数据的装置，以减轻使用区块链的传统数据处理方案的上述缺点和不足，特别是在大量微交易导致使用区块链处理大量交易数据的情况下。
本主题公开的又一个目的是提供一种改进的数据处理方案，其用于使用区块链来处理交易数据，以及实现该处理交易数据的装置，以减轻上述使用区块链的传统数据处理方案的缺点和不足，特别是对于处理与电荷交易有关的数据。
为了实现这些目的和其他优点，并且根据本文所体现和广泛描述的本发明的目的，在本发明的一个方面，提出了一种计算机实现的方法。该方法包括：生成数字数据区块，其包括表示至少一个与社区成员设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应的能源转移交易的交易数据；在一组社区成员设备中随机选择多个区块验证设备，其中，区块验证设备形成区块验证设备的子组；将数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务；将区块验证计算子任务分配给区块验证设备的子组中相应选择的区块验证设备；通过计算机网络将数字数据区块及其相应的区块验证计算子任务发送到每个选择的区块验证设备；通过计算机网络从每个选择的区块验证设备接收相应的区块验证结果；基于对应的区块验证计算子任务的至少一个验证结果，确定数字数据区块被验证；响应于确定数字数据区块已被验证，将验证的区块添加到启用了区块链的存储***中，其中社区成员设备组中的每个设备都需要电荷才能起作用和/或能够向其他设备提供电荷，并且其中社区成员设备组中的每个设备都具有连接到计算机网络的能力，并且包括作为计算机网络节点的计算机***。
所提出的方法有利地提供了一种低能源，启用了区块链设备的共识管理***，该***特别适合于点对点能源交易的验证和存储。
将来，电动车辆可能会在我们的道路上变得越来越普遍，并且将需要适当的基础设施来支持它们。此外，越来越多的自主设备将能够共享信息和资源而无需人工监督，这为基于设备到设备的智能能源交易***提供了机会。但是，用户需要准确记录可能发生的任何交易，以便按要求转移资金，但又不希望手动监视所有交易带来不便，或者他们希望以最少的人工完成设备上的交易互动。本主题公开通过一种方法、计算机程序产品和装置解决这个问题，该方法、计算机程序产品和装置有利地启用了设备管理的点对点能源转移账本。通过使用一种新的区块链共识机制，设备可以验证整个能源网络交易，使用户安全且方便地出售和获取能源。
实际上，已知的共识机制要求通过贡献用户来完成大量工作，通常通过进行能源密集型计算或拥有足够大的加密货币权益来完成。通过在几个(通常是大量)设备之间分配区块链以验证新区块所需的计算任务(工作)，本主题公开中提出的区块链共识机制有利地最大程度地减少了设备到设备能源转移***中贡献设备的能源消耗，从而允许许多设备(包括计算能力低但仍能够参与设备间能源转移交易的设备)参与。
另外，本主题公开中提出的区块链共识机制有利地使用了将要分配计算任务的参与设备的随机选择，从而减轻了与容易受到黑客的恶意控制的设备相关的风险。针对要完成的每个新任务而更新的这种随机选择，有利地确保了仅由如本主题公开中所提出的设备所维护的区块链账本免受这种威胁，以防止区块链被欺诈性地改变。
在一些实施例中，能源转移交易包括从电荷源向设备的电荷转移，其中电荷源是道路感应式充电器、有线充电器或电荷源车辆。
在一些实施例中，所提出的方法还包括：向每个选择的区块验证设备分配要由选择的区块验证设备测试的随机数值的相应子集，以及向每个选择的区块验证设备发送与其分配的随机数值子集有关的信息。
分配给每个选择的区块验证设备的子任务然后可以有利地包括随机数值的测试，其包括分配给该设备的随机数值的子集。可以将与其分配的随机数值的子集有关的信息发送到设备，以使得设备可以基于这样接收的信息生成其子集，并完成其子任务。
在一些实施例中，基于选择的区块验证设备的验证资源信息，将随机数值的相应子集分配给选择的区块验证设备，从而在将相应的子任务分配给每个设备时可以考虑设备专有的信息。
在一些实施例中，至少一个区块验证设备的子组中的每个区块验证设备是在社区成员设备组的活动设备的子组中选择的，其中，活动设备的子组中的每个活动设备都在预定时间段内参与了电荷交易。以这种方式，在被随机选择为设备群组的成员之前，可以有利地为设备群组预先选择在预定时间段内(例如，在最后一小时，在最后24小时或在最后一周内)参与电荷交易的设备。
在一些实施例中，交易数据表示社区成员设备的多个能源转移交易。这有利地允许生成新的区块，该新的区块可以包括社区成员设备的一个以上的能源转移交易。可替代地，交易数据可以表示与多个社区成员设备有关的多个能源转移交易。
在一些实施例中，选择区块验证设备还包括：在区块验证设备的子组中选择多个候选区块验证设备；对于至少一个候选区块验证设备，获得验证资源信息，该验证资源信息指示至少一个候选区块验证设备成为用于区块验证的资源的能力。将区块验证计算子任务分配给相应选择的区块验证设备然后可以包括：基于验证资源信息，将区块验证计算子任务分配给候选区块验证设备。
有利地，可以基于特定于每个设备的信息，对随机选择作为设备群组一部分的设备进行后续选择，这样可以调整随机选择，以考虑特定于随机选择设备的信息。
取决于实施例，这种设备特定信息，即验证资源信息，可以包括指示电池电量状态的电池电量信息、指示计算能力的计算能力信息，和/或指示计算占用状态的占用状态信息。
在一些实施例中，可以从存储在计算机网络的一个或多个节点中的数据库中获得候选区块验证设备的验证资源信息。
在一些实施例中，用于候选区块验证设备的验证资源信息可以从从候选区块验证设备接收到的响应消息中获得，进一步用于将用于验证资源信息的查询消息传输到候选区块验证设备。
在一些实施例中，验证资源信息可以包括指示相应候选区块验证设备的计算能力的计算能力信息，并且针对多个候选区块验证设备获得相应验证资源信息，该方法还包括：选择多个候选区块验证设备以生成具有相应计算能力的候选区块验证设备的多个子集，其中，候选区块验证设备的每个子集表示选择的多个候选区块验证设备的相应预定比例。
在一些实施例中，验证资源信息可以包括指示计算占用状态的占用状态信息，该方法还包括：在候选区块验证设备中选择多个候选区块验证设备，其占用状态信息指示空闲的计算占用。
在一些实施例中，验证资源信息可以包括指示电池电量水平的电池电量状态信息，改方法还包括：在电池电量水平超过电池电量水平阈值的候选区块验证设备中选择多个候选区块验证设备。有利地，可以基于候选区块验证计算子任务来动态确定电池电量水平阈值。
优选地，每个区块验证计算子任务将被分配给相应选择的区块验证设备。
在本主题公开的另一方面，提出了一种装置，其包括处理器，可操作地耦合到处理器的存储器，以及在计算机网络中进行通信的网络接口，其中，该装置被配置为执行在本主题公开的计算机网络中提出的方法。
在本主题公开的另一方面，提出一种具有可执行指令编码的非暂时性计算机可读介质，该可执行指令在被执行时使包括与存储器可操作地耦合的处理器的装置执行本主题公开的方法。
在本主题公开的另一方面，提出一种计算机程序产品，其包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码，该计算机程序代码包括指令，以在该指令被提供给计算机***并被执行时使计算机执行本主题公开中提出的方法。在本主题公开的另一方面，提出了一种数据集，该数据集表示例如通过压缩或编码的在此提出的计算机程序。
应当理解，可以多种方式来实现和利用本发明，包括但不限于作为处理，装置，***，设备以及作为现在已知和以后开发的应用的方法。根据以下描述和附图，本文公开的***的这些和其他独特特征将变得更加显而易见。
附图说明
通过参考以下附图并结合所附的说明书，将更好地理解本主题公开，并且其众多目的和优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见，其中：
图1示出了其中可根据一个或多个实施例中使用所提出的方法的示例性***；
图2是示出根据一个或多个实施例的提出的方法的方框图；
图3a示出了区块链数据集的示例性架构；
图3b示出了区块链数据集中的区块的示例性架构；
图4是根据一个或多个实施例的划分任务工作的示例性过程的方框图；
图5是示出根据一个或多个实施例的提出的方法的方框图；
图6a示出了根据一个或多个实施例的示例性装置；
图6b示出了根据一个或多个实施例的示例性设备。
具体实施方式
为了图示的简单和清楚，附图示出了一般的构造方式，并且可以省略公知特征和技术的描述和细节，以避免不必要地使对本发明的所描述的实施例的讨论变得不清楚。另外，附图中的元件不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助提高对本发明的实施例的理解。为了帮助理解，可以理想的方式示出某些图，例如当示出的结构具有直线、锐角和/或平行平面等时，在现实情况下可能会大大降低对称性和有序性。在不同附图中，相同的附图标记表示相同的元件，而相似的附图标记可以但不一定表示相似的元件。
另外，显然的是，本文的教导可以多种形式来体现，并且本文公开的任何具体结构和/或功能仅是代表性的。特别地，本领域的技术人员将理解，本文公开的一个方面可以独立于任何其他方面来实现，并且几个方面可以各种方式组合。
下面参考根据一个或多个示例性实施例的方法、***和计算机程序的功能、引擎、方框图和流程图说明来描述本公开。可以硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任何合适的组合来实现每个所描述的功能、引擎、方框图和流程图的框图。如果以软件实现，则可以通过计算机程序指令或软件代码来实现框图的功能、引擎、方框图和/或流程图的框图，所述计算机程序指令或软件代码可以在计算机可读介质上存储或传输，或者加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以生产机器，从而使在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的计算机程序指令或软件代码，创建用于实现本文所述功能的装置。
计算机可读介质的实施例包括但不限于计算机存储介质和通信介质，通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何介质。如本文所使用的，“计算机存储介质”可以是可以由计算机或处理器访问的任何物理介质。另外，术语“存储器”和“计算机存储介质”包括任何类型的数据存储设备，例如但不限于硬盘驱动器、闪存驱动器或其他闪存设备(例如，存储密钥、内存条、密钥驱动器)、CD-ROM或其他光学存储设备、DVD、磁盘存储或其他磁性存储设备、存储芯片、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器存储器(EEPROM)、智能卡或可用于以指令或数据结构形式存储或存储程序代码的任何其他合适的介质或其组合，这些指令或数据结构可由计算机处理器读取。而且，各种形式的计算机可读介质可以向计算机发送或携带指令，包括路由器、网关、服务器或其他传输设备，有线(同轴电缆、光纤、双绞线、DSL电缆)或无线(红外、无线电、蜂窝，微波)的指令。指令可以包括来自任何计算机编程语言的代码，包括但不限于汇编、C、C++、Python、Visual Basic、SQL、PHP和JAVA。
除非另有明确说明，否则应理解，在以下所有描述中，利用诸如处理、计算、计算、确定等术语的讨论是指计算机或计算***或类似电子计算设备的动作或过程，操作或转换表示为物理的数据，例如，将计算***的寄存器或存储器内的电子数量转换为其他数据，类似地表示为存储器，寄存器或计算***的其他此类信息存储，传输或显示设备内的物理数量。
术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体旨在覆盖非排他性包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不必受到限制。这些要素，但可以包括未明确列出或此类过程，方法，物品或设备固有的其他要素。
另外，单词“示例性”在本文中用来表示“用作示例，实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例或设计不必被解释为比其他实施例或设计更优选或有利。
在下面的描述和权利要求中，术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词可以被无差别地用来表示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触，或两个或多个元件彼此不直接接触，但仍彼此协作或交互。
在以下描述和权利要求中，术语“有效载荷”，“有效载荷数据”，“消息”，“分组”和“数据分组”可以被无差别地使用，并且可以包括数据块，协议数据单元或任何数据单元，其可以在节点或站点之间或通过网络进行路由或传输。分组可包括一组比特，例如，其可包括一个或多个地址字段，控制字段和数据。数据块可以是数据或信息位的任何单位。
为了本公开的目的，术语“服务器”在本文中用于指代提供处理，数据库和通信设施的服务点。作为示例而非限制，术语“服务器”可以指代具有关联的通信和数据存储以及数据库设施的单个物理处理器，或者它可以指处理器或关联的网络和存储设备，支持服务器提供的服务的操作软件以及一个或多个数据库***和应用程序软件的网络化或集群化复合体。服务器的配置或功能可能相差很大，但通常一台服务器可能包含一个或多个中央处理单元和内存。服务器还可以包括一个或多个大容量存储设备，一个或多个电源，一个或多个有线或无线网络接口，一个或多个输入/输出接口或一个或多个操作***，例如Windows Server、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD等。
为了本公开的目的，“计算机网络”应该被理解为是指可以耦合设备(在本文中也称为“节点”)的网络，使得数据通信可以发生在设备之间，包括例如经由无线网络耦合的无线设备之间。网络还可以包括大容量存储，例如网络附加存储(NAS)，存储区域网络(SAN)或其他形式的计算机或机器可读介质，并且可以包括或连接到服务器。网络可以包括互联网，一个或多个局域网(LAN)，一个或多个广域网(WAN)，有线类型的连接，无线类型的连接，蜂窝式的，例如运营商电话线，光纤，同步光网络，同步数字体系结构链接，电力线通信链接(例如IEEE 61334，IEEE P1901.2)，以太网，蓝牙，蓝牙低功耗(BLE)或蓝牙智能，WiFi或基于IEEE802.11x协议的任何连接，ZigBee或任何基于IEEE802.15.4协议的连接，Z-Wave，6LowPAN(IPv6低功耗无线个人局域网)，Thread，Sigfox，Neul，LoRa，任何NFC连接，2G(包括GSM/GPRS/EDGE)/3G(包括UMTS/HSPA)/4G(包括LTE和LTE-Advanced)/5G蜂窝电话或其任意组合。可以使各种类型的设备(例如网关)可用以为网络中使用的不同体系结构或协议提供互操作能力。根据本主题公开，可以在计算机网络中使用任何数量的节点，设备，装置，链路，互连等。
通信链路或信道可以包括例如模拟电话线，完整或部分数字线，包括卫星链路的无线链路或本领域技术人员已知的其他通信链路或信道。
应当理解，本主题公开的实施例可以用于各种应用中。尽管本主题公开在此方面不受限制，但是本文公开的用于处理交易数据的方法可以在许多装置中使用，例如在任何具有一定计算能力并配置为参与交易的设备中，包括软件交易(例如称为“智能合约”的交易)，例如，计算机程序指令，当被提供给包括处理器的计算机***并被执行时，使所述计算机执行与数字交易有关的功能。为了清楚起见，以下描述集中于点对点能源转移交易的上下文。然而，本主题公开的技术特征不限于此。
图1示出了示例性***(10)，其中可以实现本主题公开中提出的***，计算机程序产品和方法。
图1的***(10)包括但不限于一组设备D1，D2，...，D6(以下称为“社区成员”)，这些设备需要电荷才能起作用和/或能够提供电荷并与其他设备(11)(以下称为“电荷提供者”)一起参与能源转移交易(以下称为“电荷交易”)以获取电荷。
设备的示例包括但不限于配置有用于提供计算能力的处理单元的任何设备，并且其可能参与能源转移交易以收集能源和/或提供能源，例如电子(包括移动)设备(智能手机，平板电脑，便携式计算机，平板手机，PDA设备，无人机，照相机等)，电动车辆(电动和/或混合动力汽车，卡车，公共汽车，送货自动驾驶汽车，踏板车和自行车)等。
为了清楚起见，以下描述集中于电动车辆之间的点对点电荷转移交易(在本文中也称为“V2V交易”)。然而，本主题公开的技术特征不限于此。
这组设备D1，D2，D3，D4，D5和D6形成了所谓的充电设备社区(12)，在实施例中，该充电设备社区可以由大量连接的电子设备形成，每个电子设备具有连接到通信网络(13)的能力，并具有一定的计算能力。设备D1-D6中的每一个可以包括计算机***(图中未示出)，该计算机***被配置为根据在此提供的共识协议根据请求执行计算。典型的社区成员可以包括(但不限于)电动汽车，卡车，公共汽车，送货自动驾驶汽车，踏板车和自行车。
***(10)可以***作以使用社区成员设备向终端用户提供服务，例如，点对点能源交易服务或V2V充电服务。取决于实施例，此类服务可以由充当主要能源提供者的能源分配运营商提供，以向社区成员设备提供能源，或者可以由经纪人提供，其可能独立于任何主要能源提供者，与可能为社区成员设备提供能源的一个或多个主要能源提供者相关联地提供服务。
***(10)可以使用注册/注销方案，通过该方案，设备用户可以注册他们的设备以属于充电设备社区(12)。充电设备社区(12)于是可以包括注册设备，并且关于每个注册设备的信息(诸如登录证书，标识信息，简档信息等)可以存储在服务器(14)的数据库(图中未示出)中。
***(10)还可包括例如通过移动应用程序和/或通过浏览器界面的用户界面环境(图中未示出)，以供用户与***(10)的各种功能交互，作为其提供的服务的一部分。
***(10)可以使用不同类型的电荷提供者：电荷提供者可以是充电设备社区(12)外部的设备(D1，D2，D3，D4，D5和D6)，例如充电点，该充电点提供电荷，但无需通过***(10)获取。充电设备社区(12)中的另一个设备(例如电动车辆)可以提供电荷，但在需要时也需要获取电荷，它也可以作为***(10)中的电荷提供者运行。
电荷交换，社区成员(D2)从充电设备(11)获取电荷，其可以在充电设备(11)触发软件实体的执行，该软件实体用于创建表示社区成员(D2)与充电设备(11)之间的对应电荷交易的一组数据。
取决于交易中涉及的电荷提供者设备的类型，电荷交易可能包括电荷的转移，例如，从道路感应式充电器到车辆，从静止状态的“快速钳位”有线充电器到车辆，或在两辆车之间。车辆也可以行驶，并且可以通过与汽车之间的物理链路来为汽车充电机制进行充电。
充电设备社区(12)的每个设备(D1，D2，D3，D4，D5和D6)可被配置用于通过通信网络(13)与服务器(14)进行数据通信，服务器(14)也通信连接到通信网络(13)。
充电设备(11)通常还将包括计算机***，该计算机***被配置为生成表示电荷交易的数据集(以下称为“交易数据”)，并通过通信网络(13)将该交易数据发送至服务器(14)。
在一个或多个实施例中，用于P2P电荷交易的交易数据(例如，在充电设备是电动车辆的情况下)可以包括识别充电设备的数据，以及表示充电设备根据交易提供的电荷量的数据。标识充电设备的数据可以包括作为在***(10)中注册的社区成员设备的充电设备的注册标识数据。
在一些实施例中，用于P2P电荷交易的交易数据可以进一步包括标识充电设备的数据，特别是当充电设备也是社区成员设备时。
***(10)还包括账本(15)(以下称为“能源转移账本”)，其是在使用共识协议被添加到账本中之前已被验证的电荷交易的数据记录。能源转移账本(15)可以实现为用于记录社区成员与电荷提供者之间发生的各种充电交易的区块链存储***。每个充电交易可以被处理，包括被验证，以通过根据本主题公开的设备共识验证过程作为区块(“交易区块”)被添加到能源转移账本。
在一个或多个实施例中，***(10)可以被配置为通过群组选择功能(14a)执行群组选择算法，通过交易块创建功能(14b)执行交易区块创建，以及通过设备共识功能(14c)的设备共识算法。
在一个或多个实施例中，群组选择功能(14a)可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，执行群组选择算法，该群组选择算法可用于从充电设备社区中随机选择设备的子组(12)(以下称为“设备群组”)。从充电设备社区(12)随机选择设备可确保无法预测特定设备群组的成员资格，每次选择新的设备群组时，即每次将新的交易块区块加到能源转移账本(15)时，该值都不同。
取决于实施例，设备群组的成员可以仅来自例如在指定时间段(例如，一天)内活跃(即参与电荷交易)的那些社区成员，或者，所有已知的社区成员。
在一个或多个实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，在接收一个或多个交易数据集之后，执行用于将一个或多个交易数据集编译为一个或多个交易区块的交易区块创建算法。即，交易区块可以包括分别对应于几个充电交易的几个交易数据集。或者，可以配置交易区块创建功能(14b)，以便为每个新的充电交易创建一个新的交易区块。
在其他实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为一个或多个软件实体，每个被配置为在不同平台上运行，诸如充电设备社区(12)的设备平台，服务器(14)平台和/或电荷提供者设备平台。
在一些实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为编译交易区块以包括相关的标识数据，诸如交易值，交易类型，交易的时间戳信息(例如交易的日期和时间)，交易的地理位置，和/或交易中的电荷提供方和/或电荷接收方。
在一些实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为将多个充电交易编译为单个交易区块，其可以通过或可以不通过以上任何参数彼此关联。
设备共识功能(14c)还可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，在将新交易区块***到能源转移账本中之前执行设备共识算法，以控制新交易区块的验证。在一些实施例中，在一些实施例中，由设备共识功能(14c)执行的控制可以包括将相应的子任务分配给选择群组设备(即，由群组选择功能选择为设备群组的一部分的设备)，如下文更详细地描述。
在一些实施例中，为了达成共识，由群组选择算法定义的设备群组的多个或全部成员可以有助于完成验证任务(“工作任务”)。该工作任务可以是例如计算或处理工作，例如对图像的整体或部分的分析。
最好将设备群组中每个设备的贡献设计得很小，以便使每个设备所需的能源消耗最小。结果，可以用大量成员来确定设备群组的尺寸。
与POW共识机制相比，由于本***的固有安全性是通过许多设备参与共识机制产生的，因此可以有利地使总体上完成的工作量最小化。因此，本主题公开内容有利地提供了一种在安全性和全球能源消耗之间达成折衷的新方法。
由于在实施例中设备群组的成员通常可以成千上万，因此单个实体不太可能控制足够的群组成员以能够进行欺诈***易。
相关领域的普通技术人员将理解，可以使用任何合适的(优选地，较大的)数量的社区成员来代替仅以示例的方式给出的图1中使用的充电设备社区(12)。
图2示出了根据本主题公开的一个或多个实施例的方法。
如图2所示，在执行与社区成员设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应的能源转移交易时，生成包括表示能源转移交易的交易数据的数字数据区块(50)。
在将数字数据区块***启用了区块链的存储***之前需要先对其进行验证，可能需要进行进一步的处理(除了出于验证目的)。
提出的验证方案包括在一组社区成员设备中随机选择(51)多个区块验证设备，其中，区块验证设备形成区块验证设备的子组。在一些实施例中，并非一组社区成员设备中的所有社区成员设备都可以被视为候选区块验证设备，因此一组社区成员设备可以包括一组候选区块验证设备，并且在候选区块验证设备组中的随机选择可能导致选择的候选区块验证设备形成候选区块验证设备组的子组。在一些实施例中，社区成员设备组可以由需要电荷来起作用和/或能够向其他设备提供电荷的设备组成。此外，社区成员设备组中的每个设备可以被配置为具有连接到计算机网络的能力，并且包括作为计算机网络的节点的计算机***。
可以配置启用了区块链的存储***，从而可以将新区块***到区块链中的条件是，通过可能涉及完成工作(即计算任务)的验证协议来验证或验证的新区块。根据本主题公开，可以将这样的区块验证计算任务划分(52)为多个区块验证计算子任务。结果，可以通过区块验证计算子任务在每个具有自己的计算能力的多个区块验证设备之间共享计算任务。
一旦通过区块验证计算任务的划分确定了区块验证计算子任务，或者，当确定区块验证计算子任务时，可以将区块验证计算子任务分配(53)给区块验证设备的子组中的相应选择的区块验证设备。
然后可以数字数据区块连同其相应的区块验证计算子任务一起通过计算机网络发送(54)到每个选择的区块验证设备，并且可以接收至少一组区块验证结果，其对应于发送到所选区块验证设备的子任务之一。
如将在下面进一步详细描述的，在一个或多个实施例中，除了一个子任务将导致确定的区块验证解决方案之外，所分配的子任务都将导致无法确定区块验证计算任务的解决方案。在这种情况下，可能仅需要获得解决区块验证计算任务的成功结果即可确定已验证的数字数据区块(55)。
在其他实施例中，可以通过计算机网络从每个选择的区块验证设备接收相应的区块验证结果。
除了接收区块验证结果之外，还仅从一个选择的区块验证设备接收这样的结果还是从多个(可能是每个)选择的区块验证设备接收相应的结果，可以确定(55)该区块被验证。
可以将验证的区块添加(56)到启用了区块链的存储***，进一步确定该区块已被验证。
在一些实施例中，这种确定可以包括基于接收到的验证结果来确定数字数据区块是否被验证的确定。例如，在一些实施例中，基于所接收的验证结果确定数字数据区块被验证的步骤可以包括：将相应的验证结果进行组合以生成聚合验证结果。
在确定数字数据区块被验证的情况下，可以响应于该确定将验证的区块添加到启用了区块链的存储***。
图3a示出了可在所提出的***，计算机程序产品和本主题公开的方法中使用的启用区块链的存储***的示例性架构。
图3a示出了区块链(100)，即一组数据区块，其形成了作为账本存储在存储器中的区块序列。新区块附加到序列的末尾，除了序列的第一个区块(初始区块，有时称为区块链的“创世区块”)，该序列的每个区块(100a，100b，100c，100d)在序列中包含一个指向其父区块的链接。在图3a所示的示例中，创世区块(100a)是第一个区块(100b)的父对象，而第一个区块(100b)本身是第二个区块(100c)的父对象，并且区块的序列一直持续到第n个区块(100d)，其父区块是序列的第n-1个区块。
序列的每个区块可以具有相同的数据结构，并且可以包括报头部分(101a-101d)和有效载荷部分(102a-102d)。可以通过数字打印(例如，由于将哈希函数(例如SHA-256)应用于父区块的数据而获得的哈希值)区块报头中包含的父区块(103b–103d)的数据来执行将区块耦合到其父区块的操作。
图3b进一步详细示出了可以在本主题公开的所提出的***，计算机程序产品和方法中使用的区块的示例性架构。
如图3b所示，是区块(100e)，其包括报头(101e)和有效载荷(102e)，如上面参考图3a所述。区块报头(101e)包括区块(100e)的父区块(103e)中包括的数据的数字打印，序列号(104e)(也称为“区块高度”)，其形式为整数值，表示以预定等级(例如0或1)的创世区块开头的区块序列中区块(100e)的等级，每个带有其父区块的序列号的区块，向其添加了增量值(例如1)，时间戳数据(105e)，可以是表示日期和/或时间的数据，表示为截至参考时间(例如1970年1月1日)所经过的秒数，包含在区块中的数据的数字打印(106e)，即4字节字段形式的随机数值(106e)，可以将其确定为用于验证区块(100e)的任务工作的一部分。
区块(100e)的有效载荷(102e)可以包括设备之间的交易数据，例如能源转移交易。
在一个或多个实施例中，用于区块链的数字打印函数可以是哈希函数，例如加密哈希函数，其将区块的数据映射到唯一的固定大小的哈希值。加密哈希函数可以有利地用作区块链的数字打印函数，因为它具有以下特性，这些特性非常适合设计要针对新区块解决的计算量大的数学问题：加密哈希函数是确定性的，因此相同的消息始终会导致相同的哈希。除了尝试所有可能的消息外，从其哈希值生成消息是不可行的，这表示了计算上非常昂贵的任务。此外，对消息的较小更改将极大地改变哈希值，以致新哈希值看起来与旧哈希值不相关。最后，找到两个具有相同哈希值的不同消息是不可行的。
可以在本主题公开的实施例中使用的加密哈希函数的示例包括MD5，安全哈希算法函数族SHA-1，安全哈希算法函数族SHA-2(包括SHA-256)，安全哈希算法函数族SHA-3，RIPEMD-160，Whirlpool和BLAKE2。
设备(例如车辆或任何使用可充电电池运行的电子设备)在其活动过程中可能会从各种来源和各种技术(通过电缆等非接触方式)接收电荷。每次电荷交换可以被定义为设备与电荷源之间的交易。
可以基于每个交易，或基于设备所涉及的多个交易来形成数据区块，必须在将数据添加到启用了区块链的交易账本之前对其进行验证。
区块链***可以包括计算机网络的多个节点，每个节点存储区块链的副本。
返回参考图1的示例性***(10)，注册为充电设备社区(12)的成员的一些或全部设备(D1-D6)可以是存储区块链副本的计算机网络的这种节点。
在一些实施例中，只有注册有指示其可以被选择为设备群组的成员的配置文件的充电设备社区(12)的设备成员可以存储区块链的副本。
将新的验证区块添加到启用了区块链的交易账本中可以包括利用新添加的区块来更新本地存储在充电设备社区(12)的成员处的区块链的每个副本。
区块链***中使用的共识协议旨在确保多个相应节点持有的账本副本相同。
通常由计算机计算组成的工作任务旨在验证区块，并确保具有新区块的设备不太可能利用恶意区块攻击启用了区块链的交易账本。在一些实施例中，任务可以包括计算新区块的数据的哈希值，上述随机数值已经预先添加到该哈希值。
可以使用迭代的加密哈希算法来执行哈希值计算，其中在第一迭代中将随机数值设置为0，并且在每次迭代时将其迭增(例如，以预定的增量步长递增)。如以上关于加密哈希函数的性质所讨论的，即使数据区块中的很小变化，例如随机数的增加，也将导致不同的哈希值。因此，要执行的工作任务可以看作是反向哈希计算，因为它旨在确定正确的随机数值，以使哈希计算结果小于给定的阈值(称为难度)。只要计算结果不小于施加的难度，就可以在每次哈希计算迭代时增加随机数。
一旦计算出小于或等于施加的难度的哈希值，任务便完成。然后可以将具有确定的随机数值的区块分配给区块链***的设备，以便可以验证哈希计算。
在一些实施例中，在可以将每个区块添加到交易账本之前，可以由(通常是大数值)随机选择的一组充电设备来验证每个区块。选择的设备有助于工作任务(例如计算)以验证区块。
启用区块链的交易账本(15)可以由服务器(14)管理，该服务器可以集中方式或分布式方式(例如，基于云的服务器)来实现。
图4示出了用于在形成设备群组的多个随机选择的设备之间分配区块验证工作任务的示例性方案。
在一个或多个实施例中，可以基于要测试的随机数集的划分，将用于数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务。
特别地，在一些实施例中，可以以下方式分配用于验证第N个区块的挖掘计算：
基于该随机数值集合中的随机数值R的数量，以及基于设备群组中的设备数N，可以将随机数值的集合划分(150)为子集。在一些实施例中，划分为子集可以是分区，因为随机数值的集合可以被划分为不相交的子集，即，使得两个子集没有共同的随机数值。取决于实施例，随机数值的集合的划分可以导致相等大小的子集或不同大小的子集。优选地，将随机数值的划分通过划分为连续的子集来执行，每个子集对应于随机数值的范围的子范围，如下文所例示的。
一旦创建了子集，也可以调整子集的大小，例如，通过合并由初始分割得到的两个子集来定义更大的子集，反之亦然。
一旦定义，随机数值的每个子集可以与设备群组中的设备映射(151)，从而可以将其分配给该设备作为分配给该设备的子任务的一部分。取决于实施例，映射可以将设备群组的设备与随机数值的仅一个子集相关联，或者可以将设备群组的设备与几个子集相关联。
例如，假设总范围基数集合为R–，例如，对于一组4字节的随机数值R＝232，并且设备群组中的设备数量为M，设备群组的成员n°i将被分配子任务以依次测试区间range(i)范围内的所有随机数值，其中这样做，可以无冗余冲突的方式并行地测试随机数值的整个范围R。
结果，当使用不相交的随机数值间隔时，子任务的执行可以并行执行，而无需在设备群组的不同成员之间重复任何计算。
例如，然后可以要求设备群组的第i个成员测试该值Hash(block(N)+noncei)，其中noncei∈range(i)，以便检查是否Hash(block(N)+noncei)＝《00000000rest-of-the-hash-signature》。
当Hash(block(N)+noncei＝《00000000rest-of-the-hash-signature》，挖掘完成，也就是说，工作任务已由设备群组的第i个成员完成。
例如，在N＝4(即在设备群组中选择了4个设备)，且R＝1024(即要测试1024个随机数值)的情况下：
设备群组的成员1将被分配为子任务，以测试[0,255]范围内的所有随机数值。
设备群组的成员2将被分配为子任务，以测试[256,511]范围内的所有随机数值。
设备群组的成员3将被分配为子任务，以测试[512,767]范围内的所有随机数值。
设备群组的成员4将被分配为子任务，以测试[768,1023]范围内的所有随机数值。
哈希的长度和签名开始处零的个数量可以用作挖掘功能复杂性的指标，因此为区块链提供了复杂性/可信赖性之间的折衷参数。
然后可以将与每个子集有关的信息作为子任务分配发送(152)到映射到该子集的设备。接收到此类信息的每个设备可以定义子集，并继续测试子集中包含的所有随机数值。
再次参考图1的示例性***，在一些实施例中，服务器(14)可以通过通信协议将每个设置范围range(i)或可以从中获得设置范围range(i)的参数传达给设备群组的相应成员i，作为每个挖掘设备获取选择其随机数值的范围range(i)的一种方式。
在以上示例中，提出了随机数空间的相等划分/划分，其对应于一些实施例。
在其他实施例中，可以使用划分整个随机数值集的其他策略，从而导致随机数空间的不相等的划分。例如，可以分配给相应设备以执行其子任务的随机数值的范围可以取决于计算功率，电池状态电荷和/或如下所述的相应设备的可用性，以及其他标准，例如与该设备相关联的可信赖程度。取决于实施例，设备共识算法功能(14c)可以被配置(根据预配置或动态配置)为根据一个或多个标准，将子任务分配给选择的群组设备(即，由群组选择功能选择的设备属于该设备同类群组)。
一旦分配给设备群组的每个成员的子任务完成，该成员就可以通过计算机网络将其计算结果提供给***，例如提供给***的服务器。如上所述，每个成员的计算结果要么是成功完成工作任务，要么是失败完成工作任务。
然后可以确定数字数据区块被验证，这在一些实施例中可以包括验证利用确定的随机数值获得的哈希区块值。在其他实施例中，该确定可以限于从设备群组的成员之一验证成功完成工作任务。
一旦确定要验证新的区块，就可以将其添加到区块链中，然后提供给持有账本副本的社区成员设备，以便可以使用新区块更新其相应的副本。
在一个或多个实施例中，区块验证设备的选择可以进一步包括在区块验证设备的子组中选择多个候选区块验证设备。候选区块验证设备的这种预选择可以有利地基于预选择设备的能力用于计算子任务的自适应分配。
确实可以为一个或多个预选设备获得验证资源信息。在一些实施例中，这样的验证资源信息可以包括作为用于新区块验证的资源的能力的指示。在一些实施例中，可以处理验证资源信息以确定是否可以将计算子任务分配给相应的预选设备，并且确定是哪种类型的计算子任务。在其他实施例中，在验证资源信息允许将子任务分配给相应设备的程度上，可以基于验证资源信息来设计这种子任务，例如，从计算费用的角度来设计。
以这种方式，可以基于候选的验证资源信息，将块验证计算子任务有利地设计和/或分配给候选区块验证设备。
在一些实施例中，可以从存储在计算机网络的一个或多个节点中的数据库中获得候选区块验证设备的验证资源信息。根据实施例，数据库可以分布在计算机网络的多个节点上，或者存储在服务器中，该服务器保存用于社区成员设备的最新验证资源信息数据。
在其他实施例中，可以直接从候选区块验证设备获得用于候选区块验证设备的验证资源信息。例如，可以从候选区块验证设备接收到的响应消息获得用于候选区块验证设备的验证资源信息，并且进一步将用于验证资源信息的查询消息传输到候选区块验证设备。
取决于实施例，验证资源信息可以包括指示预选候选区块验证设备的电池充电状态的电池充电状态信息，指示预选候选区块验证设备的计算能力的计算能力信息和/或指示预选候选区块验证设备的计算占用状态的占用状态信息。
在一个或多个实施例中，验证资源信息可以包括指示用于相应候选区块验证设备的计算能力的计算能力信息，以及可以获得用于多个候选区块验证设备相应的验证资源信息。在这样的实施例中，可以选择多个候选区块验证设备以生成具有相应计算能力的候选区块验证设备的多个子集，其中候选区块验证设备的每个子集表示所选择的多个候选区块验证设备的相应预定比例。例如，可以在以下条件的约束下执行用于构成设备群组的设备的选择：所选设备中的三分之一具有较高的计算能力，所选设备中的三分之一具有中等计算能力，而所选设备中的三分之一具有较低的计算能力。作为另一示例，可以在以下约束条件下执行用于构成设备群组的设备的选择：所选设备中的一半具有较高的计算能力，而所选设备的另一半具有中等和/或低计算能力。
在一个或多个实施例中，验证资源信息可以包括指示相应候选区块验证设备的计算占用状态的占用状态信息，并且在候选区块验证设备中选择多个候选区块验证设备可以优先使用具有占用状态信息的设备，该设备的占用状态信息指示空闲的计算占用。在一些实施例中，可以仅选择具有占用状态信息的设备，该设备的占用状态信息指示空闲计算占用和/或低计算占用。
在一个或多个实施例中，验证资源信息可以包括指示相应候选区块验证设备的电池电量水平的电池充电状态信息，并且候选区块验证设备中的多个候选区块验证设备的选择可能会优先考虑电池电量水平超过电池电量水平阈值的设备。在一些实施例中，可以仅选择具有电池电量水平超过电池电量水平阈值的设备。
取决于实施例，电池电量水平阈值可以例如基于考虑用于分配给设备的区块验证计算子任务来预定或动态确定。
图5示出了根据本主题公开的一个或多个实施例的方法，其可以用于启用诸如图1所示的设备管理的点对点能源转移***。
所提出的方法有利地允许用户经由设备(例如，电动车辆)出售和获取能源，其中由该设备承担的交易通过所提出的共识机制由网络中的其他设备验证和记录。
在下文中，将使用设备的非限制性示例来描述本主题公开的实施例，该设备开始旅途并参与电荷提供者的分布式网络(200)的各种充电交易。电荷提供者可以是充电设备社区的其他社区成员，和/或充电设备社区外部的设备。
例如，可以通过各种用户指定的权限来确定和控制设备参与充电交易的可能性及其在交易期间的行为，例如，每天/每周的最大花费金额等，首选的充电位置或时间和/或电荷获取与一定比例的能源消耗有关。
在一些实施例中，在给定的时间点(例如，在一天或旅程结束时)，可以例如通过交易区块创建单元将设备已参与的每个充电交易编译成交易区块(201)。交易区块与新的工作任务相关联，必须将其完成才能将该区块添加到能源转移账本中。
然后可以例如通过执行群组选择算法的群组选择单元从充电设备社区中随机选择设备群组(202)。取决于实施例，群组选择可以使用广泛的选择标准来选择设备群组，例如包括：仅选择在相同时间段内已经接收电荷的那些社区成员，和/或仅选择已经接收电荷并提供电荷的那些社区成员。
取决于实施例，可以单独或组合使用以下设备群组选择策略。
这些策略可以使用设备的计算能力的概念。例如，可以假设潜在可选的电动车辆设备的计算能力可能根据作为社区一部分的车辆的类型而有很大不同。例如，电动汽车的计算能力可能比电动踏板车的计算能力高得多。在一些实施例中，设备群组中选择的候选者可以向运行该群组选择算法的一个或多个网络节点发送指示其计算能力的数据和/或指示其占用状态的数据，从而可以执行以下策略选项。
范围分配策略还可以适应此功能，以根据采矿成功时间与安全性之间的权衡取舍来平衡计算任务。
例如，与上一个示例相关，假设4个设备中只有3个具有足够的功率计算能力，则所选范围可能是：
假设N＝3和R＝1024：
设备群组的成员1功能更强大，它将测试[0,511]范围内的所有随机数。
设备队列的成员2将测试[512,767]范围内的所有随机数。
设备队列的成员4将测试[768,1023]范围内的所有随机数。
在一些实施例中，设备群组也可以通过混合相当比例的高计算能力的设备、中计算能力的设备和/或低计算能力的设备来随机地由设备构成，从而有利于降低高开采时间的可能性。
在一些实施例中，设备群组也可以在当前空闲的设备之间随机地构成，使得选定的设备可以充分利用其全部计算能力来解决分配给它们的子任务。
在一些实施例中，还可以通过将当前空闲的设备与当前繁忙的设备混合以随机地构成设备群组，以确保足够的计算能力来完成工作任务。
取决于实施例，以上设备群组选择策略中的任何策略或其组合可以用于选择共同参与完成工作任务的设备。
在一些实施例中，子任务分配策略可以考虑可选设备上可用的剩余电功率，以确保仅选择具有足够可用功率(通过电源线连接或通过其剩余电池电量)的设备来执行分配给他们的子任务。这将有利地确保依靠电池运行的设备不会通过执行分配给它们的子任务来耗尽其电池。
在一些实施例中，群组选择功能(14a)可以被配置为解决或预期以下情况：设备的第一(初始)随机选择不会导致设备群组与具有足够电池或计算能力的设备共同执行工作任务。例如，群组选择功能(14a)可以被配置用于将各个优先级分配给可能用于选择设备群组的设备的附加标准。在一些实施例中，优先级可以用于设备群组的设备的每个选择，包括初始选择。可替代地，在设备的第一(初始)随机选择不会导致设备群组与具有足够电池或计算能力的设备共同执行工作任务的情况下，优先级可以用于增加所选设备的数量。
使用上述示例性标准，可以将优先级1分配给每个设备的电池电量状态，可以将优先级2分配给每个设备的计算能力，以及可以将优先级3分配给每个设备的占用状态，其中优先级1>优先级2>优先级3。
在一个或多个实施例中，设备群组的每个成员都参与设备共识机制(203)。设备群组集体完成与当前交易区块关联的工作任务，其中许多设备中的每一个都贡献了总工作任务的一小部分，并可能使用上述一种或几种策略分配给该设备。
因此，在设备群组的每个成员上的工作任务的能源需求可以忽略不计。结果，在一些实施例中，可以非常低的可用功率阈值来执行这种能源需求不超过相应设备的可用功率水平的检查，同时要求设备强制执行所分配的子任务。因此，设备可能无法逃避其对工作任务的贡献，例如，在大多数情况下通过显示电池电量低于***使用的可用功率阈值来进行工作。
在一个或多个实施例中，提出的设备共识机制产生可信共识，并且将交易区块添加(204)到能源转移账本。
有利地，由于设备群组中的许多随机选择的设备是独立的并且无法串通，因此可以信任共识。单个实体无法控制欺诈地更改能源转移账本所需的足够数量的许多随机选择的设备。
图6a示出了根据本主题公开的实施例的被配置为使用交易数据处理特征的示例性装置300。
装置300包括控制引擎301，群组选择引擎302，交易区块创建引擎303，设备共识管理引擎304，数据通信引擎305，存储器306和电源(例如，电池，插头-电源等)(未在图中显示)。
在图6a所示的体系结构中，所有群组选择引擎302，交易区块创建引擎303，设备共识管理引擎304，数据通信引擎305和存储器306通过控制引擎301在操作上彼此耦合。
在一个或多个实施例中，群组选择引擎302被配置为执行如本文所述的群组选择算法的实施例的各个方面。
在一个或多个实施例中，交易区块创建303被配置为执行如本文所述的交易区块创建的实施例的各个方面。
在一个或多个实施例中，设备共识管理引擎304被配置为执行如本文所述的设备共识方案的实施例的各个方面。
在一个或多个实施例中，数据通信引擎305被配置为接收和发送数据分组或消息，并处理接收到的数据。
控制引擎301包括一个或多个计算机，每个计算机至少包括处理器，该处理器可以是任何合适的微处理器，微控制器，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，数字信号处理芯片和/或状态机或其组合。根据各种实施例，一个或多个计算机可以被配置为具有用于提供并行计算的多个处理器的多处理器计算机。控制引擎301还可以包括计算机存储介质，或者可以与计算机存储介质通信，例如但不限于存储器306，其能够存储计算机程序指令或软件代码，当由处理器执行时，该计算机程序指令或软件代码使处理器执行以下操作。另外，存储器306可以是任何类型的数据存储计算机存储介质，其耦合到控制引擎301并且可以与数据通信引擎305，群组选择引擎302，交易区块创建引擎303以及设备共识管理引擎304一起操作，以便于管理和处理与其关联存储的数据。
在本主题公开的实施例中，装置300被配置用于执行本文所述的交易数据处理方法。
应当理解，仅以示例的方式提供了参考图6a示出和描述的装置300。许多其他架构，操作环境和配置也是可能的。该装置的其他实施例可以包括更少或更多数量的组件，并且可以结合关于图6a中所示的设备组件描述的一些或全部功能。因此，尽管将控制引擎301，群组选择引擎302，交易区块创建引擎303，设备共识管理引擎304，数据通信引擎305和存储器306图示为设备300的一部分，但是对那些组件301-305的位置和控制没有限制。特别地，在其他实施例中，这样的组件301-305可以是不同实体或计算***的一部分。
图6b示出了根据本主题公开的实施例的配置为使用交易数据处理特征的示例性设备400。
设备400包括控制引擎401，子任务处理引擎402，账本管理引擎403，数据通信引擎404，存储器405和电源(例如，电池，***式电源等)(图中未显示)。
在图6b所示的体系结构中，所有子任务处理引擎402，账本管理引擎403，数据通信引擎404和存储器405通过控制引擎401可操作地彼此耦合。
在一个或多个实施例中，子任务处理引擎402被配置为执行本文所描述的用于完成子任务所提出方法的实施例的各个方面。特别地，子任务处理引擎402可以被配置为处理针对新区块接收到的子任务分配以完成子任务。
在一个或多个实施例中，账本管理引擎403被配置为执行如本文所述的所提出的方法的实施例的各个方面。特别地，账本管理引擎403可以被配置为维持当前以区块链形式的能源转移账本的副本，包括通过向其添加已经被验证的新区块，并参与确定工作任务已成功完成。
在一个或多个实施例中，数据通信引擎404被配置为接收和发送数据分组和/或消息，并处理接收到的数据。
控制引擎401包括处理器，该处理器可以是任何合适的微处理器，微控制器，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，数字信号处理芯片和/或状态机，或其组合。控制引擎401还可以包括计算机存储介质，或者可以与计算机存储介质通信，例如但不限于存储器405，其能够存储计算机程序指令或软件代码，当由处理器执行时，该计算机程序指令或软件代码使处理器执行以下操作。另外，存储器405可以是任何类型的数据存储计算机存储介质，其能够存储代表区块链的数据结构以及与设备400有关的信息，例如，上述验证资源信息，耦合到控制引擎401并与数据通信引擎404，子任务处理引擎402和账本管理引擎403一起操作，以便于管理和处理与之关联存储的数据。
应当理解，仅以示例的方式提供了参考图6a示出和描述的设备400。许多其他架构，操作环境和配置也是可能的。节点的其他实施例可以包括更少或更多数量的组件，并且可以结合关于图6b中所示的设备组件描述的一些或全部功能。因此，尽管将控制引擎401，子任务处理引擎402，账本管理引擎403，数据通信引擎404和存储器405图示为设备400的一部分，但是对那些组件401-405的位置和控制没有限制。特别地，在其他实施例中，这样的组件401-405可以是不同实体或计算***的一部分。
根据本主题公开的实施例包括以下优点：
提供了一种安全的区块链共识机制，该机制基于以下概念：基本上不可能在大型随机选择的群组中获得足够数量的设备的控制权，以恶意影响新交易。
提供了一种共识机制，该机制具有较低的设备工作量来达成共识，并且每个共识机制都为整体共识计算贡献了少量工作。
提供了一种共识机制，其总体工作要求比已知的共识机制(即PoW，PoS)低。通过使用许多设备来实现安全性，而不是通过计算的复杂性或权益的大小。
提供了一种方法，该方法使用几乎不需要人工监督的设备到设备交易来实现点对点能源交易。
点对点能源交易可通过区块链共识机制轻松实现，该机制利用众多设备以难以控制的恶意控制方式达成共识。
具体而言，具有以下优点：
通过许多设备参与基于区块链的验证过程来启用安全交易记录。参与共识机制的大量随机选择的设备可防止对交易账本进行欺诈性调整。
通过所述方法达成共识所需的每个设备的能源需求很小，与工作量证明机制相比，可确保对贡献设备的影响最小化，并且提高了过程的整体能源效率。
点对点能源交易的方式可以最大程度地提高用户的能源销售能力，同时以最少的用户精力来保持交易的安全可验证记录。
电动车辆能够轻松地在旅途中根据需要以小脉冲的形式获取电荷，并通过区块链自动安全地记录这些交易，从而进一步提高了车主的便利性。
尽管已经相对于优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将容易理解，可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种改变和/或修改。
尽管已经在某些优选实施例的上下文中公开了本发明，但是应该理解，可以在各种其他实施例中实现***，设备和方法的某些优点，特征和方面。另外，可以预期的是，本文所述的各个方面和特征可以分开地实践，组合在一起或彼此替代，并且可以进行特征和方面的各种组合和子组合，仍然落入本发明的范围内。此外，上述***和设备不必包括优选实施例中描述的所有模块和功能。
本文描述的信息和信号可以使用多种不同技术和技术中的任何一种来表示。例如，数据，指令，命令，信息，信号，位，符号和芯片可以由电压，电流，电磁波，磁场或粒子，光场或粒子或其任意组合表示。
取决于实施例，本文描述的任何方法的某些动作，事件或功能可以以不同的顺序执行，可以一起添加，合并或省去(例如，并非所有描述的动作或事件都是实施该方法所必需的)。而且，在某些实施例中，动作或事件可以同时执行而不是顺序执行。

Claims (19)

1.一种计算机实现的方法，其包括：
•生成数字数据区块，其包括表示至少一个能源转移交易的交易数据，所述至少一个能源转移交易与电动汽车设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应；
•在包括所述电动汽车的一组社区成员设备中随机选择多个区块验证设备，其中所述区块验证设备形成区块验证设备的子组；
•将所述数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务；
•将所述区块验证计算子任务分配给所述区块验证设备的子组中相应选择的区块验证设备；
•通过计算机网络将所述数字数据区块及其相应的区块验证计算子任务发送到每个选择的区块验证设备；
•基于对应的区块验证计算子任务的至少一个验证结果，确定所述数字数据区块被验证；以及
•将所述验证的区块添加到启用了区块链的存储***中，
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都需要电荷才能起作用和/或能够向其他设备提供电荷，以及
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都具有连接到所述计算机网络的能力，并且包括计算机***，所述计算机***是所述计算机网络的节点，
其中，选择所述区块验证设备进一步包括：
•在区块验证设备的子组中选择多个候选区块验证设备；
•对于至少一个所述候选区块验证设备，获得验证资源信息，所述验证资源信息指示至少一个候选区块验证设备成为用于区块验证的资源的能力；
•其中，将所述区块验证计算子任务分配给相应选择的区块验证设备包括：基于所述验证资源信息，将区块验证计算子任务分配给具有优先次序的所述候选区块验证设备，从而减少候选区块验证设备用于分配的区块验证计算子任务的能量消耗，以及
所述验证资源信息包括以下一项或多项：指示电池电量状态的电池电量状态信息，用于电池充电水平超过电池充电水平阈值的设备的优先次序；指示计算能力的计算能力信息，用于具有相对较高计算能力的设备的优先次序，和/或指示计算占用状态的占用状态信息，用于当前空闲设备的优先次序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能源转移交易包括将电荷从所述电荷源转移到所述电动汽车，其中，所述电荷源设备是道路感应式充电器、有线充电器或电荷源车辆。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：向每个选择的区块验证设备分配要由所述选择的区块验证设备测试的随机数值的相应子集，以及向每个选择的区块验证设备发送与其分配的随机数值的子集有关的信息。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，至少一个区块验证设备的子组中的每个区块验证设备是在所述社区成员设备组的活动设备的子组中选择的，其中，所述活动设备的子组中的每个活动设备都在预定时间段内参与了电荷交易。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证资源信息包括指示相应候选区块验证设备的计算能力的计算能力信息，并且针对多个候选区块验证设备获得相应验证资源信息，所述方法进一步包括：选择所述多个候选区块验证设备以生成具有相应计算能力的候选区块验证设备的多个子集，其中，候选区块验证设备的每个子集表示所述选择的多个候选区块验证设备的相应预定比例。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证资源信息包括指示计算占用状态的占用状态信息，所述方法进一步包括：在所述候选区块验证设备中选择多个候选区块验证设备，其占用状态信息指示空闲的计算占用。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证资源信息包括指示电池电量水平的电池电量状态信息，所述方法进一步包括：在电池电量水平超过电池电量水平阈值的候选区块验证设备中选择多个候选区块验证设备。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于候选区块验证计算子任务来动态确定电池电量水平阈值。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个区块验证计算子任务将被分配给相应选择的区块验证设备。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于考虑用于分配给候选区块验证设备的区块验证计算子任务动态确定电池充电水平阈值。
11.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于验证资源信息选择随机数值的相应子集。
12. 一种装置, 所述装置包括处理器和可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述处理器被配置为执行方法，所述方法包括：
•生成数字数据区块，其包括表示至少一个能源转移交易的交易数据，所述至少一个能源转移交易与电动汽车设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应；
•在包括所述电动汽车的一组社区成员设备中随机选择多个区块验证设备，其中所述区块验证设备形成区块验证设备的子组；
•将所述数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务；
•将所述区块验证计算子任务分配给所述区块验证设备的子组中相应选择的区块验证设备；
•通过计算机网络将所述数字数据区块及其相应的区块验证计算子任务发送到每个选择的区块验证设备；
•基于对应的区块验证计算子任务的至少一个验证结果，确定所述数字数据区块被验证；以及
•将所述验证的区块添加到启用了区块链的存储***中，
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都需要电荷才能起作用和/或能够向其他设备提供电荷，以及
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都具有连接到所述计算机网络的能力，并且包括计算机***，所述计算机***是所述计算机网络的节点，
其中，选择所述区块验证设备进一步包括：
•在区块验证设备的子组中选择多个候选区块验证设备；
•对于至少一个所述候选区块验证设备，获得验证资源信息，所述验证资源信息指示至少一个候选区块验证设备成为用于区块验证的资源的能力；
•其中，将所述区块验证计算子任务分配给相应选择的区块验证设备包括：基于所述验证资源信息，将区块验证计算子任务分配给具有优先次序的所述候选区块验证设备，从而减少候选区块验证设备用于分配的区块验证计算子任务的能量消耗，以及
所述验证资源信息包括以下一项或多项：指示电池电量状态的电池电量状态信息，用于电池充电水平超过电池充电水平阈值的设备的优先次序；指示计算能力的计算能力信息，用于具有相对较高计算能力的设备的优先次序，和/或指示计算占用状态的占用状态信息，用于当前空闲设备的优先次序。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述能源转移交易包括将电荷从所述电荷源转移到所述电动汽车，其中，所述电荷源设备是道路感应式充电器、有线充电器或电荷源车辆。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述方法进一步包括：向每个选择的区块验证设备分配要由所述选择的区块验证设备测试的随机数值的相应子集，以及向每个选择的区块验证设备发送与其分配的随机数值的子集有关的信息。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，至少一个区块验证设备的子组中的每个区块验证设备是在所述社区成员设备组的活动设备的子组中选择的，其中，所述活动设备的子组中的每个活动设备都在预定时间段内参与了电荷交易。
16.一种非暂时性计算机可读介质，其编码有可执行指令，当所述指令被执行时，使得包括与存储器可操作地耦合的处理器的装置执行以下方法：
•生成数字数据区块，其包括表示至少一个能源转移交易的交易数据，所述至少一个能源转移交易与电动汽车设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应；
•在包括所述电动汽车的一组社区成员设备中随机选择多个区块验证设备，其中所述区块验证设备形成区块验证设备的子组；
•将所述数字数据区块的区块验证计算任务划分为多个区块验证计算子任务；
•将所述区块验证计算子任务分配给所述区块验证设备的子组中相应选择的区块验证设备；
•通过计算机网络将所述数字数据区块及其相应的区块验证计算子任务发送到每个选择的区块验证设备；
•基于对应的区块验证计算子任务的至少一个验证结果，确定所述数字数据区块被验证；以及
•将所述验证的区块添加到启用了区块链的存储***中，
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都需要电荷才能起作用和/或能够向其他设备提供电荷，以及
其中，所述社区成员设备组中的每个设备都具有连接到所述计算机网络的能力，并且包括计算机***，所述计算机***是所述计算机网络的节点，
其中，选择所述区块验证设备进一步包括：
•在区块验证设备的子组中选择多个候选区块验证设备；
•对于至少一个所述候选区块验证设备，获得验证资源信息，所述验证资源信息指示至少一个候选区块验证设备成为用于区块验证的资源的能力；
•其中，将所述区块验证计算子任务分配给相应选择的区块验证设备包括：基于所述验证资源信息，将区块验证计算子任务分配给具有优先次序的所述候选区块验证设备，从而减少候选区块验证设备用于分配的区块验证计算子任务的能量消耗，以及
所述验证资源信息包括以下一项或多项：指示电池电量状态的电池电量状态信息，用于电池充电水平超过电池充电水平阈值的设备的优先次序；指示计算能力的计算能力信息，用于具有相对较高计算能力的设备的优先次序，和/或指示计算占用状态的占用状态信息，用于当前空闲设备的优先次序。
17.如权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述能源转移交易包括将电荷从所述电荷源转移到所述电动汽车，其中，所述电荷源设备是道路感应式充电器、有线充电器或电荷源车辆。
18.如权利要求16的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：向每个选择的区块验证设备分配要由所述选择的区块验证设备测试的随机数值的相应子集，以及向每个选择的区块验证设备发送与其分配的随机数值的子集有关的信息。
19.如权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，至少一个区块验证设备的子组中的每个区块验证设备是在所述社区成员设备组的活动设备的子组中选择的，其中，所述活动设备的子组中的每个活动设备都在预定时间段内参与了电荷交易。
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