文章摘要
崔蔚*,于卓**,王璇*,吴晓亭**,文治**,张巧莲***,沈韬***.基于区块链的高效能源交易共识与存储优化方法研究[J].高技术通讯(中文),2022,32(7):708~718
基于区块链的高效能源交易共识与存储优化方法研究
Research on efficient energy transaction consensus and storage optimization method based on blockchain
  
DOI:10.3772/j.issn.1002-0470.2022.07.005
中文关键词: 能源互联网; 区块链; 数据共享; 区块链共识; 数据存储
英文关键词: energy Internet, blockchain, data sharing, blockchain consensus, data storage
基金项目:
作者单位
崔蔚* (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
于卓** (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
王璇* (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
吴晓亭** (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
文治** (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
张巧莲*** (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
沈韬*** (*国网信息通信产业集团有限公司北京 100031) (**北京中电普华信息技术有限公司北京 100192) (***昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明 650000) 
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中文摘要:
      随着能源互联网不断渗透,能源数据量与交易量呈指数型增长。为了进一步提升能源交易效率、降低能源数据存储压力、实现能源互联网跨企业之间的数据共享,本文利用区块链共识算法保证数据强一致性、存储安全等特点,提出一种改进的基于节点贡献度的实用拜占庭容错共识机制(NCPBFT),在保证节点可靠性、能源数据不可篡改的同时可降低通信复杂度,提升能源交易效率。其次,提出适用于能源互联网领域的联盟链数据分区存储优化策略,该策略基于节点的地理位置划分出的不同域组,每个域只有两种类型的节点:一个存储节点和若干个普通节点,只有存储节点保存区块链中全部数据,其余节点只需要保存区块头,进一步减轻区块链存储压力。通过实验验证了本文所提方案与现有方案相比能够有效提升能源交易效率,降低区块链存储压力。
英文摘要:
      With an improved practical byzantine fault tolerant consensus mechanism based on nodes’ contribution of the energy Internet, the amount of energy data and transaction volume has increased exponentially. In order to further improve the efficiency of energy transactions, reduce the pressure of energy data storage, and realize data sharing between the energy Internet across enterprises, this paper uses the blockchain consensus algorithm to ensure strong data consistency and storage security, and proposes an improved node based contribution practical Byzantine fault tolerant (NCPBFT) consensus mechanism ,which reduces communication complexity and improves energy transaction efficiency while ensuring node reliability and energy data cannot be tampered with. Then the data partition based storage optimization strategy for the alliance chain is proposed for the energy Internet field. This strategy is based on different domain groups divided by the geographical location of the nodes. Each domain has only two types of nodes: a storage node and several ordinary nodes. Only the storage node saves all the data in the blockchain, and the remaining nodes only need to save the block header, further reducing the storage pressure of the blockchain. It is verified through experiments that the scheme proposed in this article can effectively improve the efficiency of energy transactions and reduce the pressure of blockchain storage compared with the existing schemes.
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