CN114745135A - 一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于V‑raft共识算法进行能源交易的区块链***，属于计算机软件汇编程序与数据安全领域。该***共识层使用V‑raft共识算法，这种改进的共识算法在原有Raft共识算法的基础上，增加节点状态表对崩溃容错进行优化，分别作用于领导节点选举和日志复制阶段；减少追随节点由于网络不稳定而状态自转成为候选者扰乱节点日志复制进程，缩短领导节点等待追随节点回复日前复制结果的时间。与现有的能源区块链网络相比，本发明弃用POW等消耗算力的共识算法与PBFT等不可动态增删节点的共识算法，在联盟区块链的入网审核基础上使用改进后的V‑raft共识算法加快能源交易的共识效率与交易并发处理速度。
Description
技术领域
本发明属于计算机软件汇编程序与数据安全领域，具体是一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***。
背景技术
随着中本聪在2008年发布的《Bitcoin：a peer-to-peer electronic cashsystem》提出了一种在不信任环境中完成可信交易的交易方式，随后2009年上线的比特币***打破了传统的中心化交易方式，比特币依托区块链技术允许在一个完全去中心化的分布式环境中实现与传统中心化环境下相同的业务功能，而完成该功能的关键便是共识算法，共识算法是对分布式数据库保持一致性的可靠技术支撑。
在区块链网络中，共识算法分为强一致性和弱一致性。强一致性是指任意时刻所有节点中的数据都是相同的，弱一致性是指不保证任意时刻任意节点上的数据都是相同的，但是最终会归于一致。在能源互联网中，传统的能源交易方式是能源发电商将自己的电力能源卖给大电网，再经过大电网的统一调配从省调再到市调，层层调度，这必然导致人力资源浪费和输电线电力损耗。因此，提出将区块链用于能源互联网中，允许本地发电商就近出售电力，并针对电力交易这一特殊场景，提出一种适宜的共识算法，使用节点状态表对节点的相关重要指标进行监督，打造更加安全高效的能源交易平台。
发明内容
本发明的目的在于为能源交易提供一种基于高效安全共识算法V-raft的能源区块链***。加快能源交易的共识效率，与交易的并发处理速度。
为了实现上述目的，本发明提供了基于高效安全共识算法V-raft的能源区块链***，其中V-raft共识算法是针对现有的Raft共识算法的一种改进，是一种基于节点状态表的崩溃容错算法，基于V-raft共识算法的能源区块链***是将区域内的所有能源发电商和用电商以及大电网利用智能电表连接起来，购售电使用链上购买，链下交易的方式。包括物理层、数据层、网络层、服务层和应用层；
在物理层，智能电表作为物联网设备将记录到的用户发用电设备中的信息实时的上传到交易平台，经过数据层对数据机构化的处理，存储在结构化的数据库中，在网络层采用两季分层的结构，以满足不同用电需求量的用户交易需求，服务层完成对节点身份注册与认证、交易流程处理等相关工作，应用层用来现实相关数据；完成以上功能需要区块链的多种技术联动处理，其中，共识算法最为重要，共识算法工作在网络层，当交易用户发起智能合约进行交易时，共识算法进行验证，共识过程包括分为执行-排序-验证三个阶段：执行阶段，智能电表读取到发电信息之后会发送包含签名、链码名等信息的请求给监管机构部署的节点进行模拟交易并进行背书操作，并将得到的背书信息以及模拟交易的结果返回到客户端；
进一步的，客户端在收到足够多的背书信息后会将背书信息以及获取的模拟结果发给参与排序的电网节点进行排序并生成区块，并把打包好的区块发送到网络中的产消者用户节点上；
进一步的，产消者在收到区块信息之后都会分别进行背书验证以及交易有效性等验证操作，即共识过程；在V-raft共识过程中，关键步骤分为三个部分：领导者选举，日志复制和区块生成。首先是领导者选举阶段；V-raft共识算法是强一致性的共识算法，领导者(Leader)节点复制和客户端(Client)直接进行交互，且负责确认其他追随者与当前网络内部的交易日志一致性保证；网络开启之初，共识节点确定领导者节点，随后领导者节点负责与客户端进行交互，接受客户端即将处理的相关交易请求，背书节点模拟执行交易提案并签名背书之后，Leader节点对交易进行排序，并将排序后的结果发送给追随者(Follower)节点；
进一步的，Leader节点发送给Follower节点的排序结果即为日志复制，日志复制过程为了减少Leader节点等待Follower节点复制确认时间，将节点状态表作为评判是否为必须等待节点，当节点状态表中总值超过7分的节点为Leader节点日志复制过程中必须等待的节点，为避免Follower节点自身网络不稳定或者发送过程中出现丢包现象导致日志复制确认信息没有及时回复给Leader节点，从而Leader节点不断地发送日志复制请求，并等待确认；因此，在本***中，Leader节点只需要将网络中节点状态表总值超过7分的节点确保每次日志复制一致即可，剩余节点并未超过7分的节点待网络恢复之后，主动向周边节点发起日志复制请求，将原本的日志复制过程从被动变为主动过程；
进一步的，在Leader节点宕机，需要重新进行选举时，由于能源交易网络中加入的节点较多，容易出现多个节点改变自身状态为Candidate，并同时发起选举请求给其他Follower节点，多个节点同时瓜分选票的结果是没有一个节点拿到超过50％的选票，重新进行节点Leader选举；此时使用节点状态表可以有效降低节点状态值较低的节点参与瓜分选票，将Leader选举过程更快结束，增加***的吞吐量；
进一步的，能源交易完成节点共识排序之后，打包成区块发布到通道中的所有节点；每一个节点都把区块追加到通道的链中，对每项有效交易，写入集合被提交到当前状态的数据库；
进一步的，peer节点根据广播的相关交易信息与之前和对应节点之间签订的智能合约执行相关交易，并把交易后的相关信息及时更新广播改变当前世界状态，完成交易。
根据以上所述，本发明有益效果在于使用V-raft共识算法，这种改进的共识算法在原有Raft共识算法的基础上，增加节点状态表对崩溃容错进行优化，分别作用于领导节点选举和日志复制阶段；减少追随节点由于网络不稳定而状态自转成为候选者扰乱节点日志复制进程，缩短领导节点等待追随节点回复日前复制结果的时间；与现有的能源区块链网络相比，本网络弃用POW等消耗算力的共识算法与PBFT等不可动态增删节点的共识算法，在联盟区块链的入网审核基础上使用改进后的V-raft共识算法加快能源交易的共识效率与交易并发处理速度，借助上述技术方案，本发明公开了一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***。
附图说明
图1是本发明实施例中一种V-raft共识算法详细过程；
图2是基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***。
基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***包括物理层、网络层、共识层、数据层、智能合约层和应用层。进行交易的能源节点在物理层收集能源信息，包括已有的发用电信息以及需要用到的发用电容量。在网络层与对等节点就交易内容签署智能合约，在共识层广播交易内容，在数据层更新交易后的相关数据，在智能合约层更新当前世界状态，在应用层完成登录，验证，查询功能。
所述能源交易相关数据完成共识在分布式交易中具有重大意义，被承认的交易才真正具有现实依据，对后续查验和数据存储十分重要，交易进行共识的具体过程包括以下步骤：
S1：客户端收集交易的相关信息，包括交易节点的地址，时间，金额，能源种类，并将交易打包发送提案发给背书节点；
S2：背书节点对提案模拟执行并对结果签名，背书过程需要对交易的合法性进行验证，并在此时可以对能源交易是否会发生阻塞进行检查，不满足的交易直接打回不予通过，满足条件的交易返回发送给客户端；
S3：客户端收集到足够多的背书之后即可发送给排序节点，进行共识过程。一般来说，在能源交易***中，进行背书的节点应该是配电网以及主要能源发电商和能源大用户，背书策略针对不同的通道可以不同，例如在通道一发生的交易可以只需要在通道一的背书节点的签名即可，若是发生在不同通道之间的交易则需要不同通道内的背书节点签名数超过一定数值才可以通过交易；
S4：排序节点进行共识排序，构造区块的具体过程如下：
S41：首先是排序节点的领导者Leader节点选择，首位Leader节点的选择是随机的，避免共识节点出现权力过于集中，尤其是在依靠日志复制完成分布式节点的账本一致与安全性，随机选举由节点内置的时钟模块完成，随机时间的区间一般选择为[200-250]ms之间，选举开始时，所有节点的内置时钟开始倒计时，第一个倒计时完成的节点向其他节点发送投票请求，由于是全网第一个发送请求的节点，因此一定能收到超过半数的选票当选；
S42：Leader节点选举出来之后，Leader节点需要不间断地发送心跳信号向追随者宣告自己的领导地位，并在收到客户端发送的交易排序请求之后，将交易请求以日志方式发送到所有的Follower节点，Follower节点将这个请求添加到他们的日志中并发送一条确认消息；
S43：当Leadder节点接收到状态值超过7分的所有节点的确认消息之后，Leader节点就会将其日志提交到其状态机，从而产生一些输出，一旦Leader节点提交日志，Follower节点也将提交日志到他们的RSM，从而更新世界状态与账本；
S5：需要进一步说明的是，在具体实施过程，共识速度决定了交易的处理速度，只有当Leader节点在当前任期不发生宕机，或者更换Leader节点的过程不发生多次选举过程，并且在Follower节点进行日志复制过程中，没有出现大部分节点网络不稳定或者节点宕机，因此使用节点状态表对不同过程容易发生的故障进行规避，具体实施过程如下：
S51：节点状态表是当前网络中所有节点的性能表现和行为的描述，状态表以数组的形式存在于每个节点的关键信息中，所有状态表中每个关键指标叠加之后也可以综合表示一个节点的状态情况，但是原始共识算法Raft在不同阶段需要判定的关键信息不同，因此选择使用数组的表示方式，节点状态表从三个维度对节点行为进行描述：
S511：能源节点的交易情况表示当前节点自从加入网络之后的交易总次数和网络中的能源交易总量，当前季度内交易总量比较大的时候，调节可控参数尽量拉大差距。在能源节点交易次数增加时，对***吞吐量和日志复制速度要求更高，在发生多个节点同时选举时，若当前候选者的节点交易情况差别不大，则以节点的性能状况和信用状态作为节点的当选的最后参考数值；
S512：能源节点的性能状况指标在初始设定中为满分3分，当节点发生一次掉线，则自减一分，多次掉线之后会被删除，直到下次上线被重新激活才能恢复满值，这是为了避免在日志复制过程中，存在节点拥有被发送和等待的资格，但是因为掉线导致Leader节点不断重新发送日志复制并等待回复而导致浪费时间；
S513：能源节点的性能状态指标是为了弥补Raft原始共识算法不能避免恶意节点，只能对故障节点有一定的防范作用，在能源交易这一特殊背景下，使用PBFT的代价是不能动态增加或者删除节点，对用户的体验感不好，因此，可以直接在已经使用需要CA认证才能准入的联盟链中，只需要对节点的违约情况进行一定的监督即可，本***的设置中，只允许能源节点在一任Leader节点任期内违约4次，且违约的原因有且仅有可再生能源出力波动。这将使得能源节点在提交交易总量更加谨慎；
S52：每个能源节点的数据结构都包括节点状态表，其更新方式是以智能合约的方式。每次节点完成一次交易，触发节点状态表更新链码；
S6：共识结束后，交易情况将由智能电表执行，结算阶段也需要智能电表参与，智能合约对当前智能电表流经的电量和之前约定的电量进行对比，如果流入的电量大于约定电量，则从购买用户的账户中不仅需要扣除之前的电价金额，还需要扣除多余的部分，多余部分以市场最低价进行购买，这部分不计入违约内容，如果流入的电量小于约定电量，则说明售卖方没有完成约定，除去之前需要扣除的金额之外，还需要再扣除部分保证金给大电网作为服务费；
S7：待以上交易结清部分结束之后，客户端需要返回当前能源节点的金额以及电量状态以及时更新世界状态，因此，需要再次进行上述共识过程，一次交易两次共识。
综上所述，仅为本发明基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***的效果较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***，其特征在于，包括以下步骤：
1)客户端收集交易的相关信息，包括交易节点的地址，时间，金额，能源种类。并将交易打包发送提案发给背书节点；
2)背书节点对步骤1)的提案模拟执行并对结果签名，背书过程需要对交易的合法性进行验证，并在此时可以对能源交易是否会发生阻塞进行检查，不满足的交易直接打回不予通，满足条件的交易返回发送给客户端；
3)客户端从步骤2)收集到足够多的背书之后即可发送给排序节点，进行共识过：一般来说，在能源交易***中，进行背书的节点应该是配电网以及主要能源发电商和能源大用户，背书策略针对不同的通道可以不同，例如在通道一发生的交易可以只需要在通道一的背书节点的签名即可，若是发生在不同通道之间的交易则需要不同通道内的背书节点签名数超过一定数值才可以通过交易；
4)排序节点对步骤3)收到的交易提案进行排序并广播给网络中的所有节点更改当前账本，即共识过程，使用改进后的V-raft共识算法进行；
5)步骤4)共识结束后，交易情况将由智能电表执行，结算阶段也需要智能电表参与，智能合约对当前智能电表流经的电量和之前约定的电量进行对比，如果流入的电量大于约定电量，则从购买用户的账户中不仅需要扣除之前的电价金额，还需要扣除多余的部分，多余部分以市场最低价进行购买，这部分不计入违约内容；如果流入的电量小于约定电量，则说明售卖方没有完成约定，除去之前需要扣除的金额之外，还需要再扣除部分保证金给大电网作为服务费；
6)待以上交易结清部分结束之后，客户端需要返回当前能源节点的金额以及电量状态以及时更新世界状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***，其特征在于，步骤4)的共识过程首位Leader节点选举的详细步骤为：
在步骤4)中，需要先对排序节点的领导者Leader节点进行选择，首位Leader节点的选择是随机的，避免共识节点出现权力过于集中，尤其是在依靠日志复制完成分布式节点的账本一致与安全性；随机选举由节点内置的时钟模块完成，随机时间的区间一般选择为[200-250]ms之间，选举开始时，所有节点的内置时钟开始倒计时，第一个倒计时完成的节点向其他节点发送投票请求，由于是全网第一个发送请求的节点，因此一定能收到超过半数的选票当选。
3.根据权利要求1所述的一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***，其特征在于步骤4)的共识过程日志复制的详细步骤为：
在步骤4)中，Leader节点选举出来之后，Leader节点需要不间断地发送心跳信号向追随者宣告自己的领导地位，并在收到客户端发送的交易排序请求之后，将交易请求以日志方式发送到所有的Follower节点，Follower节点将这个请求添加到他们的日志中并发送一条确认消息，当Leadder节点接收到状态值超过7分的所有节点的确认消息之后，Leader节点就会将其日志提交到其状态机，从而产生一些输出；一旦Leader节点提交日志，Follower节点也将提交日志到他们的RSM，从而更新世界状态与账本。
4.根据权利要求1所述的一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***，其特征在于步骤4)的共识过程节点状态表的详细内容为：
节点状态表分为三个维度，包括能源节点的交易情况表示当前节点自从加入网络之后的交易总次数和网络中的能源交易总量，当前季度内交易总量比较大的时候，调节可控参数尽量拉大差距；在能源节点交易次数增加时，对***吞吐量和日志复制速度要求更高。在发生多个节点同时选举时，若当前候选者的节点交易情况差别不大，则以节点的性能状况和信用状态作为节点的当选的最后参考数值；
能源节点的性能状况指标在初始设定中为满分3分，当节点发生一次掉线，则自减一分，多次掉线之后会被删除，直到下次上线被重新激活才能恢复满值；这是为了避免在日志复制过程中，存在节点拥有被发送和等待的资格，但是因为掉线导致Leader节点不断重新发送日志复制并等待回复而导致浪费时间；
能源节点的性能状态指标是为了弥补Raft原始共识算法不能避免恶意节点，只能对故障节点有一定的防范作用，在能源交易这一特殊背景下，使用PBFT的代价是不能动态增加或者删除节点，对用户的体验感不好；因此，可以直接在已经使用需要CA认证才能准入的联盟链中，只需要对节点的违约情况进行一定的监督即可；本***的设置中，只允许能源节点在一任Leader节点任期内违约4次，且违约的原因有且仅有可再生能源出力波动。这将使得能源节点在提交交易总量更加谨慎。
5.根据权利要求1所述的一种基于V-raft共识算法进行能源交易的区块链***，其特征在于步骤4)的共识过程节点状态表的更新过程为：
每个能源节点的数据结构都包括节点状态表，其更新方式是以智能合约的方式；每次节点完成一次交易，触发节点状态表更新链码。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115250277A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-10-28 | 西安邮电大学 | 适用于基于联盟链的边缘缓存***的共识机制 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108810046A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 华为技术有限公司 | 一种选举领导者Leader的方法、装置及设备 |
| CN108833081A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-16 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于区块链的设备组网认证方法 |
| CN109493056A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-19 | 深圳市链联科技有限公司 | 一种基于供应链生态应用场景的区块链共识机制 |
| US20200145189A1 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | International Business Machines Corporation | Database encryption layer |
| CN112132682A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-25 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种基于区块链技术的电力交易方法、装置及*** |
| WO2021018088A1 (zh) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 华为技术有限公司 | 可信认证方法，网络设备、***及存储介质 |
| CN112788137A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 平衡机器科技(深圳)有限公司 | 一种基于raft算法的联盟链共识方法 |
| CN112804207A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 北京工业大学 | 一种应用于电子政务场景的联盟链节点安全准入方法 |
| US20210176041A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Sasken Technologies Ltd | Method and system for consensus in a permissioned blockchain |
| CN113114473A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-13 | 西南石油大学 | 一种基于农业区块链物联网感知层节点的信用评估*** |
| CN113158227A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-23 | 重庆邮电大学 | 一种基于Fabric的数据库访问日志上链方法及*** |
| CN113837758A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-24 | 深圳前海微众银行股份有限公司 | 一种区块链***的共识方法及装置 |
| CN113923222A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-11 | 云和恩墨(北京)信息技术有限公司 | 数据处理方法及装置 |
-
2022
- 2022-04-19 CN CN202210410485.6A patent/CN114745135A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108810046A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 华为技术有限公司 | 一种选举领导者Leader的方法、装置及设备 |
| CN108833081A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-16 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于区块链的设备组网认证方法 |
| US20200145189A1 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | International Business Machines Corporation | Database encryption layer |
| CN109493056A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-19 | 深圳市链联科技有限公司 | 一种基于供应链生态应用场景的区块链共识机制 |
| WO2021018088A1 (zh) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 华为技术有限公司 | 可信认证方法，网络设备、***及存储介质 |
| US20210176041A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Sasken Technologies Ltd | Method and system for consensus in a permissioned blockchain |
| CN112132682A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-25 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种基于区块链技术的电力交易方法、装置及*** |
| CN112804207A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 北京工业大学 | 一种应用于电子政务场景的联盟链节点安全准入方法 |
| CN112788137A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 平衡机器科技(深圳)有限公司 | 一种基于raft算法的联盟链共识方法 |
| CN113158227A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-23 | 重庆邮电大学 | 一种基于Fabric的数据库访问日志上链方法及*** |
| CN113114473A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-13 | 西南石油大学 | 一种基于农业区块链物联网感知层节点的信用评估*** |
| CN113837758A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-24 | 深圳前海微众银行股份有限公司 | 一种区块链***的共识方法及装置 |
| CN113923222A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-11 | 云和恩墨(北京)信息技术有限公司 | 数据处理方法及装置 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DEZHI TAN ECT.: "VBBFT-Raft: An Understandable Blockchain Consensus Protocol with High Performance", 《2019 IEEE 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER SCIENCE AND NETWORK TECHNOLOGY (ICCSNT)》 * |
| ZHONG YU ECT.: "DNSTSM: DNS Cache Resources Trusted Sharing Model Based on Consortium Blockchain", 《IEEE ACCESS ( VOLUME: 8)》 * |
| 朱西平;付迁;文红;钟宇等: "区块链视角下多能源主体储能优化配置模型", 《电力自动化设备》 * |
| 赵会群;张隆龙;: "一种面向Fabric区块链应用软件的体系结构演化算法", 软件, no. 07 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115250277A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-10-28 | 西安邮电大学 | 适用于基于联盟链的边缘缓存***的共识机制 |
| CN115250277B (zh) * | 2022-08-09 | 2023-09-05 | 西安邮电大学 | 将共识机制适用于基于联盟链的边缘缓存***的方法 |
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