CN114282956A - 能源交易方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种能源交易方法、装置、电子设备及存储介质，其中方法包括：基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对所述能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易。本发明实施例提供的方法、装置、电子设备及存储介质，减少了参与区块链共识的节点数量，缩短了能源交易***中客户端的响应时间，大大提高了能源交易效率。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种能源交易方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着区块链技术的不断发展和能源市场的逐渐开放，能源互联网交易市场逐渐出现。用于能源互联网交易的分布式网络***以区块链技术为支撑，将区块链作为分布式账本，记录P2P(Peer-to-Peer，点对点)能源交易信息和信用评分，并实现自动化能源交易与信用更新。
由于能源互联网交易中能源产消者数量庞大、能源交易次数多等特点，能源交易***的客户端响应时间较长，能源交易效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种能源交易方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中能源交易***的客户端响应时间较长，能源交易效率较低的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种能源交易方法，包括：
基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对所述能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；
基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易。
可选地，所述基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会，具体包括：
在所述能源交易区块链网络中除生成所述区块的节点之外的其余节点中，选取综合信用评分分值最高的若干个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
所述投票委员会中节点的综合信用评分分值均大于等于预先设置的综合信用评分下限值。
可选地，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
确定能源交易区块链网络中的非投票委员会委员；
基于所述非投票委员会委员，对通过代理共识的区块进行合法性验证，确定所述区块对应的合法性验证结果；
若所述合法性验证结果为失败，则移除所述区块。
可选地，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
确定所述能源交易区块链网络中分叉的多条子链；
基于任一子链中所有区块对应的生成节点和投票委员会的综合信用评分，确定所述任一子链的权重；
在所述多条子链中选取权重最高的子链作为所述能源交易区块链网络中的主链并舍弃其余子链。
可选地，所述综合信用评分包括共识信用评分和交易信用评分，所述交易信用评分包括买方信用评分和卖方信用评分。
可选地，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
基于所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果，对生成所述区块的节点和所述投票委员会对应的节点的共识信用评分进行更新。
可选地，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
基于参与能源交易的各个节点的合约履行结果，对所述参与能源交易的各个节点的交易信用评分进行更新。
第二方面，本发明实施例提供一种能源交易装置，包括：
区块确定单元，用于基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对所述能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；
委员确定单元，用于基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
共识交易单元，用于若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑命令，以执行如第一方面所提供的能源交易方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的能源交易方法的步骤。
本发明实施例提供的能源交易方法、装置、电子设备及存储介质，根据能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块，同时从所有节点中选取多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，若代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易，由于根据各个节点的综合信用评分选取了多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，减少了参与区块链共识的节点数量，缩短了能源交易***中客户端的响应时间，避免客户端等待时间过长，简化了区块链共识过程和交易过程，大大提高了能源交易效率。同时，能源交易的区块链共识过程和交易过程都是基于各个节点的综合信用评分进行的，提高了能源交易的可信度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的能源交易方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的采用代理PBFT共识的信息流示意图；
图3为本发明实施例提供的综合信用评分的示意图；
图4为本发明实施例提供的区块信息的示意图；
图5为本发明实施例提供的能源交易装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
图1为本发明实施例提供的能源交易方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤110，基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块。
具体地，按照能源的生产和消费过程，能源使用者可以分为产消者(prosumer)和消费者(consumer)。产消者为参与能源消费的生产者，可以将生产的过剩能源出售给消费者，例如安装有光伏发电的住宅或大型建筑等。消费者为仅参与消费的能源使用者，例如电动汽车等。产消者将生产的过剩能源出售给消费者的行为称之为能源交易。
能源交易区块链网络为以区块链技术为支撑建立的用于进行能源交易的网络，其中网络中每一节点都是能源使用者。每一节点可以参与记账和共识。例如，可以为每一个能源使用者配置一块智能电表，能源使用者通过智能电表接入能源交易区块链网络。
能源交易仅在固定的时间段内发生，在规定时间外不能进行交易。产消者对应的节点为卖方，需要在能源交易区块链网络中发布未来每个时段的电能储量及销售价格，即售电需求；消费者对应的节点为买方，需要在能源交易区块链网络中发布未来每个时段的电能需求，即购电需求。当卖方发布售电需求、买方发布购电需求后，能源交易区块链网络中的交易***会对双方的需求进行匹配。
在需求匹配的过程中，能源交易区块链网络中的交易***除了各个节点的购电需求或售电需求，同时也会考虑各个节点的综合信用评分。综合信用评分为对能源交易区块链网络中各个节点在能源交易过程中的行为可信度进行量化评估后得到的分值。在同等条件下，综合信用评分越高的节点的购电需求或售电需求会优先得到满足。另外，可以预先设置综合信用评分下限值Rmin，当任一节点的综合信用评分低于综合信用评分下限值Rmin时，该节点发布的购电需求或售电需求无法得到匹配。
需求得到匹配的节点通过谈判机制，确定市场成交价，生成包含交易信息的区块。
其中，交易信息可以包括交易ID(Identifier，标识符)、卖方个人信息、买方个人信息、能源类型、卖方能源储量、能源交易量、竞价次数、竞价时长、成交价、交易金额和交易时间等。
步骤120，基于各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会。
具体地，代理共识，为从能源交易区块链网络中的所有节点中选取多个节点作为代理节点，从而代理网络中所有的节点对区块进行共识。所有选取的代理节点组成对区块进行代理共识的投票委员会。每一代理节点为投票委员会中的委员。
现有技术中，能源交易区块链网络中节点生成的区块需要得到所有节点的共识之后才能被加入区块链之中，也就是所谓的全员共识。相比于全员共识，本发明实施例提供的代理共识仅需要选取部分节点作为投票委员会，代理所有节点对区块进行共识，减少了参与共识的节点数量，能够迅速对能源交易***客户端的请求作出响应，避免客户端等待时间过长。
投票委员会中的委员的选择可以根据各个节点的综合信用评分的分值高低进行选取，本发明实施例对此不作具体限定。
步骤130，若投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易。
具体地，投票委员会代理网络中所有的节点对区块进行代理共识，得到代理共识结果，以此决定是否将区块写入能源交易区块链网络。若代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易；若代理共识结果为失败，则拒绝将区块写入能源交易区块链网络并中止能源交易。非投票委员会委员的节点不参与共识。
投票委员会进行代理共识的过程可以通过共识算法来实现。例如PoW(Proof ofWork)、PoS(Proof of Stake)、DPoS(Delegated Proof of Stake)和PBFT(PracticalByzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错)等。
下面通过PBFT算法来举例说明。图2为本发明实施例提供的采用代理PBFT共识的信息流示意图，如图2所示，能源交易中以PBFT算法为基础进行代理共识的过程可以分为三个阶段，即预准备阶段(Pre-prepare)、准备阶段(Prepare)和表态阶段(Commit)。
能源交易区块链网络包括6个节点，其中节点i0生成一个包含交易信息的区块B。该区块需要通过能源交易区块链网络节点的共识，才能被加入区块链之中。
在预准备阶段，当节点i0选定投票委员会后，将其记入区块B，并作为此次代理共识的首节点将区块B提交给其余所有节点。其中，投票委员会包括2个节点，分别为委员1和委员2。网络中其余3个节点分别为非委员1、非委员2和非委员3。
在准备阶段，委员1和委员2分别对区块B进行合法性验证。通过验证后，将区块B的摘要dgst(B)发送给其他委员以及节点i0。若2个的委员发送的dgst(B)是一致的，则进入对区块B的表态阶段。若区块B无法通过验证或发送dgst(B)结果一致的委员不满足2个，则中止此次代理共识。
在表态阶段，委员1、委员2以及节点i0分别将dgst(B)发送给所有节点，表明投票委员会同意将区块B加入区块链。
当接收到全部委员发送的dgst(B)，则可以认为代理共识成功，并将区块B加入区块链。
需要说明的是，可以对发送区块的摘要结果一致的委员在投票委员会中的比例或者数量进行设置，当满足一定比例或者一定数量的委员发送区块的摘要结果一致，则可以代表投票委员会同意将区块加入区块链，从而提高投票委员会进行代理共识的效率。例如可以将发送区块的摘要结果一致的委员在投票委员会中的比例设置为2/3，即超过2/3的委员发送的摘要结果是一致的，则认为投票委员会同意将区块加入区块链。
能源交易区块链网络中的能源交易是基于智能合约自动进行的。智能合约是自动执行的代码，在满足某些条件时执行。它是买方和卖方之间的一种协议，允许在没有第三方的情况下进行可信的交易。
购售电交易结算模式以计算机代码的形式形成智能合约，提前写入能源交易区块链网络中。当满足一定条件时，智能合约被触发并自动执行。在合约生效前，能源交易***首先识别双方的身份，匹配相应的智能合约，同时保证授权的第三方不被告知身份、交易模式、交易内容等机密信息。
能源交易可以利用这些智能合约在买卖双方之间建立信任，旨在促进、验证或强制执行合约的协商或履行。
本发明实施例提供的能源交易方法，根据能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块，同时从所有节点中选取多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，若代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易，由于根据各个节点的综合信用评分选取了多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，减少了参与区块链共识的节点数量，缩短了能源交易***中客户端的响应时间，避免客户端等待时间过长，简化了区块链共识过程和交易过程，大大提高了能源交易效率。同时，能源交易的区块链共识过程和交易过程都是基于各个节点的综合信用评分进行的，提高了能源交易的可信度。
基于上述实施例，步骤120之前还包括：
基于可验证延迟函数，对区块进行验证。
具体地，为防止短时间内恶意提交大量区块导致能源交易***处理效率降低甚至瘫痪，新生成的区块需要通过VDF(Verifiable Delay Function,可验证延迟函数)验证。无法通过VDF验证的区块将导致共识失败。
VDF是一个三元函数组(Setup,Eval,Verify)。其中：
Setup为随机化设置函数，在能源交易***初始化时调用，通过安全参数λ和时间参数t生成评估密钥ek和验证密钥vk，可以表示为：
Eval为评估函数，用评估密钥ek将输入值x经过一系列计算得出输出值y以及证明π，该计算过程使用polylog(t,λ)台处理器并行计算的时间至少是t，可以表示为：
Verify为验证函数，用验证密钥vk验证输入值x、输出值y以及证明π的合法性。如合法则验证结果为Accept，否则为Reject。验证过程的计算时间为polylog(t,λ)，可以表示为：
基于上述任一实施例，步骤120具体包括：
在能源交易区块链网络中除生成区块的节点之外的其余节点中，选取综合信用评分分值最高的若干个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会；
投票委员会中节点的综合信用评分分值均大于等于预先设置的综合信用评分下限值。
具体地，理论上，对于在能源交易区块链网络中除生成区块的节点之外的任一节点，若其综合信用评分分值不低于预先设置的综合信用评分下限值Rmin，则该节点都可以成为对区块进行代理共识的投票委员会中的委员。
可以在除生成区块的节点之外的其余节点中，选取综合信用评分分值最高的若干个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会。
投票委员会的委员平均综合信用评分Rc可以用公式表示为：
其中，C为投票委员会的委员数量，R(i)为委员i的综合信用评分，R(i)≥Rmin。
代理共识能够快速对能源交易***的客户端做出响应，委员平均综合信用评分Rc越高越容易通过共识。
例如，上式中|C|≥4，则投票委员会至少包括4个节点。|C|越大，表明达成代理共识所需的信息复杂度越大，代理共识结果的可信度越大，通过线下验证的几率越大，但对能源交易***的客户端的响应时间越长，达成共识的效率越低。投票委员会的数量C可以根据能源交易的***效率与***可信度进行设置，本发明实施例对此不作具体限定。
基于上述任一实施例，步骤130之后还包括：
确定能源交易区块链网络中的非投票委员会委员；
基于非投票委员会委员对通过代理共识的区块进行合法性验证，确定该区块对应的合法性验证结果；
若合法性验证结果为失败，则移除该区块。
具体地，代理共识仅仅是快速对客户端做出响应的手段，投票委员会的代理共识结果并非都是正确的。因此需要非委员节点进行线下验证，保证代理共识结果最终正确。
线下验证为了防止在能源交易区块链网络中出现并发、双花和共谋。
并发是指同时被不同投票委员会共识的区块彼此存在冲突，双花是指存在冲突的区块被不相交的投票委员会同时共识，共谋是指不合法的区块被投票委员会共识。
其中并发与双花都将导致能源交易区块链网络出现分叉，但不同之处在于：并发由不同节点同时提交区块导致，是并行***的固有问题。并发可以通过增大VDF的时间参数t来降低发生的概率，但无法完全消除。双花则是由发生拜占庭错误(Byzantine failures)的节点的恶意行为导致，发生拜占庭错误的节点故意为发生冲突的区块选择不相交的投票委员会，意图利用同一部分资产同时产生多笔交易。
对于共谋行为的验证较为容易。若非委员节点发现表态阶段通过代理共识的区块是不合法的，则区块的合法性验证结果为失败，视为共谋行为。存在共谋的区块将会被直接移除。
基于上述任一实施例，步骤130之后还包括：
确定能源交易区块链网络中分叉的多条子链；
基于任一子链中所有区块对应的生成节点和投票委员会的综合信用评分，确定任一子链的权重；
在多条子链中选取权重最高的子链作为能源交易区块链网络中的主链并舍弃其余子链。
具体地，可以定期在能源交易区块链网络中使用最重链机制，消除区块链网络中产生的分叉。最重链机制为从区块链网络中分叉的多条子链中选择权重最大的一条子链作为主链，并舍弃其余子链。
对于能源交易区块链网络中分叉的任一子链L，可以表示为L＝(B(1),B(2),…,B(m))。其中，m为该子链上区块的数量，B(j)为标号为j的区块，j∈[1,m]。该子链的权重w(L)可以用公式表示为：
式中，
为区块B(j)的生成节点
的综合信用评分，
为区块B(j)的投票委员会的平均综合信用评分。
的计算方法在上述实施例中已阐述，此处不再赘述。
权重越大的子链可信度越高。比较分叉的每一子链的权重，将最高权重对应的子链作为能源交易区块链网络中的主链并舍弃其余子链。
本发明实施例提供的能源交易方法，通过分叉的多条子链中所有区块对应的生成节点和投票委员会的综合信用评分确定每一子链的权重，最终选取权重最高的子链作为主链，有效地消除了区块链网络中的分叉现象，提高了能源交易的可信度。
基于上述任一实施例，图3为本发明实施例提供的综合信用评分的示意图，如图3所示，综合信用评分包括共识信用评分和交易信用评分，交易信用评分包括买方信用评分和卖方信用评分。
具体地，能源交易区块链网络中的能源交易***的主要环节包括代理共识和能源交易。共识信用评分用于衡量代理共识环节中节点是否出现拜占庭行为。交易信用评分用于衡量能源交易环节中节点对于合约的履行情况。根据共识信用评分和交易信用评分，共同确定综合信用评分。
综合信用评分R可以表示为：
R＝min{max{w1R1+w2R2,0},1}
式中，R∈(0,1]，R1为共识信用评分，R2为交易信用评分，w1和w2分别为R1和R2对应的加权系数，可以设置w1＝0.5，w2＝0.5。
买方信用评分用于衡量能源交易环节中作为买方的节点对于合约的履行情况。卖方信用评分用于衡量能源交易环节中作为卖方的节点对于合约的履行情况。交易信用评分R2又可以根据买方信用评分R2,buy和卖方信用评分R2,sell进行确定。
对于产消者对应的节点，同时具有卖方和买方身份，其对应的交易信用评分R2(prosumer)可以表示为：
R2(prosumer)
＝min{max{wsellR2,sell(prosumer)
+wbuyR2,buy(prosumer),0},1}
式中，wsell和wbuy分别为R2,sell(prosumer)和R2,buy(prosumer)对应的加权系数，可以设置wsell＝0.5，wbuy＝0.5。
对于消费者对应的节点，其对应的交易信用评分R2(consumer)可以表示为：
R2(consumer)＝R2,buy(consumer)
以上各式中，R1∈[0,1]，R2,buy∈[0,1]和R2,sell∈[0,1]。对于能源交易区块链网络中新加入***或者人工恢复的节点，其共识信用评分、共识信用评分和交易信用评分均可以设置为0.5。
综合信用评分下限值Rmin可以根据需要设置，例如0.2，低于综合信用评分下限值的节点生成的区块无法通过验证，无法作为投票委员会委员参与代理共识，且交易需求无法得到匹配。对于此类节点，可以采用人工恢复的方式使其正常参与交易。
本发明实施例提供的能源交易方法，以综合信用评分作为能源交易区块链网络中节点的可信度评判标准，而非独立地根据代理共识和能源交易两个环节分别对节点的可信度进行评判，能够全面地规范每一节点在每个环节中的行为，提高了能源交易的可信度。
能源交易区块链网络中的各个节点综合信用评分可以根据代理共识和能源交易的进行而更新，具体可以根据一个或几个区块的代理共识环节和能源交易环节中节点的行为进行更新。
基于上述任一实施例，步骤130之后还包括：
基于投票委员会对区块做出的代理共识结果，对生成区块的节点和投票委员会对应的节点的共识信用评分进行更新。
具体地，节点i为生成区块的节点或者投票委员会对应的节点。
若投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功，则可以对节点i的共识信用评分进行提升，共识信用评分提升分值
为：
式中，r+(i)为节点i参与过的所有代理共识的成功率，t-(i)为距离节点i上一次发生共识信用评分降低的时间间隔，RC为投票委员会的平均综合信用评分，R1(i)为节点i更新前的共识信用评分，Rmin为预先设置的综合信用评分下限值，α为更新系数，β为时间系数，γ为分类系数，以上三个系数可以根据实际情况进行设置。
例如，可以设置α＝0.03，β＝0.5，
此时，节点i更新后的共识信用评分R′1(i)可以表示为：
若投票委员会对区块做出的代理共识结果为失败，则可以对节点i的共识信用评分进行降低，共识信用评分降低分值
为：
式中，r-(i)为节点i参与过的所有代理共识的失败率。
此时，节点i更新后的共识信用评分R′1(i)可以表示为：
此外，如果在代理共识环节中，节点i有如下行为，可将R1(i)直接清零，且没有人工恢复的情况下R1(i)的值不再发生变化：
(1)生成的区块无法通过VDF验证；
(2)生成的区块包含了无效交易信息；
(3)生成的区块包含了错误的信用更新信息；
(4)代理共识过程中出现双花现象导致区块链分叉；
(5)为区块选择的投票委员会中包含综合信用评分R＜Rmin的节点；
(6)参与共谋使无效的区块通过代理共识。
基于上述任一实施例，步骤130之后还包括：
基于参与能源交易的各个节点的合约履行结果，对参与能源交易的各个节点的交易信用评分进行更新。
具体地，若参与能源交易的节点i作为卖方履行合约，则可以对该节点的卖方信用评分进行提升，卖方信用评分提升分值
为：
式中，T为能源交易谈判时长，P为能源交易成交价，
为节点i作为卖方的成功交易总电量与成功交易次数的比值，
为距离节点i上次发生卖方信用评分下降的时间间隔，v为约定交易电量，δ为卖方更新系数，ε为卖方谈判系数，
为卖方时间系数，η为卖方交易系数，以上四个系数可以根据实际情况进行设置。
例如，δ＝0.03，ε＝0.25，
η＝0.6。
此时，节点i更新后的卖方信用评分R′2,sell(i)可以表示为：
若参与能源交易的节点i作为卖方不履行合约，则可以对该节点的卖方信用评分进行降低，卖方信用评分降低分值
为：
式中，
为节点i作为卖方的失败交易总电量与失败交易次数的比值，
为未履行的供电量。
此时，节点i更新后的卖方信用评分R′2,sell(i)可以表示为：
若参与能源交易的节点i作为买方履行合约，则可以对该节点的买方信用评分进行提升，买方信用评分提升分值
为：
式中，
为节点i作为买方的成功交易总电量与成功交易次数的比值，
为距离节点i上次发生买方信用评分下降的时间间隔，θ为买方更新系数，ι为买方谈判系数，κ为买方时间系数，λ为买方交易系数，以上四个系数可以根据实际情况进行设置。
例如，θ＝0.03，ι＝0.25，κ＝0.5，λ＝0.6。
此时，节点i更新后的买方信用评分R′2,buy(i)可以表示为：
若参与能源交易的节点i作为买方不履行合约，则可以对该节点的买方信用评分进行降低，买方信用评分降低分值
为：
式中，
为节点i作为买方的失败交易总电量与失败交易次数的比值，
为未履行的购电量。
此时，节点i更新后的买方信用评分R′2,buy(i)可以表示为：
基于上述任一实施例，区块还包含区块基本信息和信用更新信息。
具体地，区块基本信息包括区块ID、生成区块的节点ID、上一区块的Hash值、区块生成的时间戳、VDF验证信息、投票委员会和数字签名。
信用更新信息包括信用更新对应的旧区块ID、对应信用更新结果和信用更新证明。
图4为本发明实施例提供的区块信息的示意图，如图4所示，区块信息包括交易信息、区块基本信息和信用更新信息。
在一些情况下，区块中也可以仅包含交易信息和信用更新信息中的其中一种。
基于上述任一实施例，图5为本发明实施例提供的能源交易装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：
区块确定单元510，用于基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；
委员确定单元520，用于基于各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会；
共识交易单元530，用于若投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易。
具体地，区块确定单元510基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块。委员确定单元520根据各个节点的综合信用评分的分值高低，选取多个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会。共识交易单元530用于判断投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功时，将区块写入能源交易区块链网络并基于智能合约完成能源交易。
本发明实施例提供的能源交易装置，根据能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块，同时从所有节点中选取多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，若代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易，由于根据各个节点的综合信用评分选取了多个节点组成投票委员会对区块进行代理共识，减少了参与区块链共识的节点数量，缩短了能源交易***中客户端的响应时间，避免客户端等待时间过长，简化了区块链共识过程和交易过程，大大提高了能源交易效率。同时，能源交易的区块链共识过程和交易过程都是基于各个节点的综合信用评分进行的，提高了能源交易的可信度。
基于上述任一实施例，委员确定单元520具体用于：
在能源交易区块链网络中除生成区块的节点之外的其余节点中，选取综合信用评分分值最高的若干个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会；
投票委员会中节点的综合信用评分分值均大于等于预先设置的综合信用评分下限值。
基于上述任一实施例，该装置还包括：
线下验证单元，用于确定能源交易区块链网络中的非投票委员会委员；基于非投票委员会委员，对通过代理共识的区块进行合法性验证，确定区块对应的合法性验证结果；若合法性验证结果为失败，则移除区块。
基于上述任一实施例，该装置还包括：
分叉消除单元，用于确定能源交易区块链网络中分叉的多条子链；基于任一子链中所有区块对应的生成节点和投票委员会的综合信用评分，确定任一子链的权重；在多条子链中选取权重最高的子链作为能源交易区块链网络中的主链并舍弃其余子链。
基于上述任一实施例，综合信用评分包括共识信用评分和交易信用评分，交易信用评分包括买方信用评分和卖方信用评分。
基于上述任一实施例，该装置还包括：
共识信用评分更新单元，用于基于投票委员会对区块做出的代理共识结果，对生成区块的节点和投票委员会对应的节点的共识信用评分进行更新。
基于上述任一实施例，该装置还包括：
交易信用评分更新单元，用于基于参与能源交易的各个节点的合约履行结果，对各个节点的交易信用评分进行更新。
基于上述任一实施例，区块还包含区块基本信息和信用更新信息。
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(Memory)630和通信总线(Communications Bus)640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑命令，以执行如下方法：
基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；基于各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会；若投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易。
此外，上述的存储器630中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：
基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；基于各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对区块进行代理共识的投票委员会；若投票委员会对区块做出的代理共识结果为成功，则将区块写入能源交易区块链网络并完成能源交易。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种能源交易方法，其特征在于，包括：
基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对所述能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；
基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易。
2.根据权利要求1所述的能源交易方法，其特征在于，所述基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会，具体包括：
在所述能源交易区块链网络中除生成所述区块的节点之外的其余节点中，选取综合信用评分分值最高的若干个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
所述投票委员会中节点的综合信用评分分值均大于等于预先设置的综合信用评分下限值。
3.根据权利要求1所述的能源交易方法，其特征在于，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
确定能源交易区块链网络中的非投票委员会委员；
基于所述非投票委员会委员，对通过代理共识的区块进行合法性验证，确定所述区块对应的合法性验证结果；
若所述合法性验证结果为失败，则移除所述区块。
4.根据权利要求1所述的能源交易方法，其特征在于，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
确定所述能源交易区块链网络中分叉的多条子链；
基于任一子链中所有区块对应的生成节点和投票委员会的综合信用评分，确定所述任一子链的权重；
在所述多条子链中选取权重最高的子链作为所述能源交易区块链网络中的主链并舍弃其余子链。
5.根据权利要求1至4任一项所述的能源交易方法，其特征在于，所述综合信用评分包括共识信用评分和交易信用评分，所述交易信用评分包括买方信用评分和卖方信用评分。
6.根据权利要求5所述的能源交易方法，其特征在于，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
基于所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果，对生成所述区块的节点和所述投票委员会对应的节点的共识信用评分进行更新。
7.根据权利要求5所述的能源交易方法，其特征在于，所述若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易，之后还包括：
基于参与能源交易的各个节点的合约履行结果，对所述参与能源交易的各个节点的交易信用评分进行更新。
8.一种能源交易装置，其特征在于，包括：
区块确定单元，用于基于能源交易区块链网络中各个节点的综合信用评分，对所述能源交易区块链网络中各个节点发布的售电需求和购电需求进行匹配，确定包含交易信息的区块；
委员确定单元，用于基于所述各个节点的综合信用评分，从所有节点中选取多个节点组成对所述区块进行代理共识的投票委员会；
共识交易单元，用于若所述投票委员会对所述区块做出的代理共识结果为成功，则将所述区块写入所述能源交易区块链网络并完成能源交易。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的能源交易方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的能源交易方法的步骤。
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| CN115334172A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-11 | 林郁芳 | 一种区块链协议处理***及其处理方法 |
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