一种能源工业云网数据溯源方法及装置与流程

1.本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种能源工业云网数据溯源方法及装置。


背景技术：

2.能源工业云网eicn(energy industry cloudnetwork)：是工业互联网在能源电力领域的具体实践和重要载体，核心是以电为中心创新价值链，以数为要素贯通业务链，以智为要义升级产业链，赋能各类市场主体，服务政府行业管理，具有“全域链接、开源开放、智能可信、价值驱动和广域应用”等特色功能。
3.现有技术中，能源工业云网布局为现有互联网络或者对现有网络进行部分改进实现的，是中心化的处理方式，因此对大数据的相关操作需要通过数据中心的认可方可进行数据的改变，对数据溯源造成了极大的浪费，由于待处理数据较多中心化的处理导致效率低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种能源工业云网数据溯源方法及装置，用以解决现有技术中能源工业云网布局为现有互联网络或者对现有网络进行部分改进实现的，是中心化的处理方式，因此对大数据的相关操作需要通过数据中心的认可方可进行数据的改变，对数据溯源造成了极大的浪费，由于待处理数据较多中心化的处理导致效率低的问题。具体方案如下：
5.一种能源工业云网数据溯源方法，应用于区块链，包括：
6.对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定所述目标原始数据的哈希值，其中，所述目标原始数据至少为一个；
7.获取所述目标原始数据的设备标识和时间戳；
8.基于所述哈希值、所述设备标识和所述时间戳生成各个交易提案；
9.在网关集群中基于预设的背书策略对所述各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与所述各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；
10.在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取所述交易目标数据的目标参数，基于所述目标参数在所述区块链中进行溯源，其中，所述目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。
11.上述的方法，可选的，在网关中基于预设的背书策略对所述各个交易提案进行验证，包括：
12.获取当前交易提案中的主体和门阀值；
13.将所述主体与目标主体相比较，和，将所述门阀值与预设门阀阈值相比较；
14.当所述主体与所述目标主体相同且所述门阀值小于所述预设门阀阈值的情况下，判定所述当前交易提案验证通过，反之，判定所述当前交易提案验证不通过。
15.上述的方法，可选的，将与所述各个交易提案关联的区块信息进行上链存储，包
括：
16.将所述各个交易提案发送到order集群，令所述order集群交所述各个交易提案排序并打包成区块后发送给所述网关集群；
17.调用智能合约获取所述区块的存证信息和真实数据；
18.将所述存证信息和所述真实数据在所述区块链上进行存储。
19.上述的方法，可选的，还包括：
20.在接收到对待鉴证数据的鉴证请求的情况下，确定所述待鉴证数据的待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳；
21.基于所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳在所述区块链中进行查找，判断所述区块链中是否存在与所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳匹配的目标数据；
22.若是，判定所述待鉴证数据为真实数据。
23.上述的方法，可选的，在对原始数据进行协议解析和数据清洗之前，还包括：
24.对所述网关集群中的网关节点进行初始化。
25.一种能源工业云网数据溯源装置，应用于区块链，包括：
26.确定模块，用于对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定所述目标原始数据的哈希值，其中，所述目标原始数据至少为一个；
27.获取模块，用于获取所述目标原始数据的设备标识和时间戳；
28.生成模块，用于基于所述哈希值、所述设备标识和所述时间戳生成各个交易提案；
29.验证和存储模块，用于在网关集群中基于预设的背书策略对所述各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与所述各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；
30.溯源模块，用于在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取所述交易目标数据的目标参数，基于所述目标参数在所述区块链中进行溯源，其中，所述目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。
31.上述的装置，可选的，所述验证和存储模块包括：
32.获取单元，用于获取当前交易提案中的主体和门阀值；
33.比较单元，用于将所述主体与目标主体相比较，和，将所述门阀值与预设门阀阈值相比较；
34.判定单元，用于当所述主体与所述目标主体相同且所述门阀值小于所述预设门阀阈值的情况下，判定所述当前交易提案验证通过，反之，判定所述当前交易提案验证不通过。
35.上述的装置，可选的，所述验证和存储模块包括：
36.发送单元，用于将所述各个交易提案发送到order集群，令所述order集群交所述各个交易提案排序并打包成区块后发送给所述网关集群；
37.调用单元，用于调用智能合约获取所述区块的存证信息和真实数据；
38.存储单元，用于将所述存证信息和所述真实数据在所述区块链上进行存储。
39.上述的装置，可选的，还包括：
40.确定模块，用于在接收到对待鉴证数据的鉴证请求的情况下，确定所述待鉴证数据的待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳；
41.判断模块，用于基于所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳在所述区块链中进行查找，判断所述区块链中是否存在与所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳匹配的目标数据；
42.判定模块，用于若是，判定所述待鉴证数据为真实数据。
43.上述的装置，可选的，还包括：
44.初始化模块，用于对所述网关集群中的网关节点进行初始化。
45.与现有技术相比，本发明包括以下优点：
46.本发明公开了一种能源工业云网数据溯源方法及装置，应用于区块链，包括：对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定目标原始数据的哈希值，目标原始数据至少为一个；获取目标原始数据的设备标识和时间戳；基于哈希值、设备标识和时间戳生成各个交易提案；在网关集群中基于预设的背书策略对各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取交易目标数据的目标参数，基于目标参数在区块链中进行溯源，目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。上述过程，能源工业云网中的数据基于区块链进行部署，采用分布式的处理方式，不需要集中处理，提高了处理效率。
附图说明
47.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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
48.图1为本技术实施例公开的一种能源工业云网数据溯源方法流程图；
49.图2为本技术实施例公开的一种能源工业云网数据溯源方法执行流程示意图；
50.图3为本技术实施例公开的一种能源工业云网数据溯源装置结构框图。
具体实施方式
51.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他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
53.本发明公开了一种能源工业云网数据溯源方法及装置，应用于对能源工业云网数据溯源过程中，现有技术中，通过中心化的处理方式实现数据的溯源，通过数据中心的认可方可进行数据的改变，对数据溯源造成了极大的浪费，另一方面对于大数据的相关操作通
过中心化的数据中心处理造成了效率低，灵活性大打折扣的问题，为了解决上述问题，本发明提供了一种能源工业云网数据溯源方法，应用于区块链，优选的，所述区块链为hyperledger fabric，其中，hyperledger fabric是一个开源区块链实现，开发环境建立在virtualbox虚拟机上，部署环境可以自建网络，也可以直接部署在bluemix上，部署方式可传统可docker化，共识达成算法插件化，支持用go和javascript开发智能合约，尤以企业级的安全机制和membership机制为特色。它拥有深度加密、便捷扩展、部署灵活和可插拔等特性，并且它还适应整个生态系统中存在的复杂性和高精度性的特点，其工作流程如下:
54.(1)生成数据交换(交易)提案
55.(2)背书节点验证提案
56.(3)背书节点模拟交易并背书
57.(4)application client收到提案返回的结果以及后续排序
58.(5)排序服务排序
59.(6)节点验证并执行交易
60.(7).更新数据记录(账本)
61.所述方法的执行流程如图1所示，包括步骤：
62.s101、对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定所述目标原始数据的哈希值，其中，所述目标原始数据至少为一个；
63.本发明实施例中，在对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗之前，ca服务器向网关颁发证书，网关作为节点加入区块链网络，完成对网关集群中网关节点的初始化，准备执行事务。
64.初始化完成后，对所述原始数据基于对应的通信协议解析成预设的数据格式，并将其中的异常数据进行清除，得到目标原始数据。其中，所述目标原始数据至少为一个，基于预设的哈希函数计算所述目标原始数据的哈希值，其中所述预设的哈希函数一般的线性表，树中，记录在结构中的相对位置是随机的，即和记录的关键字之间不存在确定的关系，因此，在结构中查找记录时需进行一系列和关键字的比较。这一类查找方法建立在“比较“的基础上，查找的效率依赖于查找过程中所进行的比较次数。理想的情况是能直接找到需要的记录，因此必须在记录的存储位置和它的关键字之间建立一个确定的对应关系f，使每个关键字和结构中一个唯一的存储位置相对应。
65.进一步的，设置紧急预警判断规则，所述紧急预警判断，针对每一种突发情况设置处理策略，在遇到突发情况时，基于所述紧急预警判断规则中对应的处理策略对突发情况进行处理，其中，所述紧急预警判断规则可以基于经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中不进行限定。
66.s102、获取所述目标原始数据的设备标识和时间戳；
67.本发明实施例中，所述目标原始数据来源与对应的设备，获取所述设备的设备标识，将所述设备标识作为所述目标原始数据的设备标识，本发明实施例中，对所述设备标识的具体存在形式不进行限定，进一步的，获取所述目标原始数据在对应设备上产生时的时间戳，将所述时间戳作为所述目标原始数据的时间戳。
68.s103、基于所述哈希值、所述设备标识和所述时间戳生成各个交易提案；
69.本发明实施例中，基于所述哈希值、所述设备标识和所述时间戳生成各个交易提
案，将所述各个交易提案发送给智能合约触发器。
70.s104、在网关集群中基于预设的背书策略对所述各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与所述各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；
71.本发明实施例中，智能合约触发器将所述各个交易提案广播到网关集群，已令所述网关集群对所述各个交易提案基于预设的背书策略进行验证，其中，所述预设的背书策略包括：
72.主体(principal)：p定义了期望的签名来源目标实体；
73.门阀阈值(threshold gate)：t有两个参数：整数t(阈值)和n个主体，表示从这n个主体中获取t个签名。
74.具体的验证过程包括：
75.获取当前交易提案中的主体和门阀值，将所述主体与目标主体相比较，和，将所述门阀值与预设门阀阈值相比较，当所述主体与所述目标主体相同且所述门阀值小于所述预设门阀阈值的情况下，判定所述当前交易提案验证通过，反之，判定所述当前交易提案验证不通过。当返回结果满足背书策略时，将所述各个交易提案发送到order集群，令所述order集群交所述各个交易提案排序并打包成区块后发送给所述网关集群，调用智能合约获取所述区块的存证信息和真实数据，将所述存证信息和所述真实数据在所述区块链上进行存储。其中，所述存证信息和所述真实数据组成所述区块信息。
76.s105、在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取所述交易目标数据的目标参数，基于所述目标参数在所述区块链中进行溯源，其中，所述目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。
77.本发明实施例中，在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取所述交易目标数据的目标参数，其中，所述目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个，基于所述目标参数在所述区块链中进行溯源，假设所述目标参数为哈希值，遍历所述区块链查找与所述哈希值匹配的区块信息，基于所述区块信息可以确定所述目标数据所属设备和对应的时间戳等。
78.本发明公开了一种能源工业云网数据溯源方法，应用于区块链，包括：对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定目标原始数据的哈希值，目标原始数据至少为一个；获取目标原始数据的设备标识和时间戳；基于哈希值、设备标识和时间戳生成各个交易提案；在网关集群中基于预设的背书策略对各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取交易目标数据的目标参数，基于目标参数在区块链中进行溯源，目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。上述过程，能源工业云网中的数据基于区块链进行部署，采用分布式的处理方式，不需要集中处理，提高了处理效率。
79.进一步的，在接收到对待鉴证数据的鉴证请求的情况下，确定所述待鉴证数据的待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳，基于所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳在所述区块链中进行查找，判断所述区块链中是否存在与所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳匹配的目标数据，其中，具体的匹配规则可以基于经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中，不进行具体限定，例如，匹配可以为相同或者相
似度满足预设相似度阈值等。若是，判定所述待鉴证数据为真实数据，反之，所述待鉴证数据为非真实数据，
80.本发明实施例中，基于所述溯源方法的整体处理流程如图2所示，网关1身份管理网管向ca服务器发送申请证书请求，所述ca服务器向网管集群办法证书，网关1、网关2
…
网关n作为节点加入区块链网络，准备执行事务，网关集群对采集的电工装备的原始数据进行通用协议解析、数据清洗和紧急预警判断，将得到的格式数据发送给智能合约触发器，同时将过滤掉的不满足要求的数据发送给反馈控制机制生成反馈数据，将所述反馈数据包发送给使能合约触发器，所述智能合约触发器将所述格式数据和所述反馈数据发送给网关2
…
网关n进行交易背书，在背书结果为通过的情况下，调用智能合约发起交易到order集群。其中，智能合约可以实现数据上传、数据查询、数据溯源和历史数据，order集群负责将交易排序并打包成区块重新发回网关。之后，通过调用智能合约将包含存证信息的读写集存放到账本数据的文件系统中，将文件系统输出的数据和智能合约输出的状态数据存放到世界状态中，世界状态包括：状态值和数据列表。进一步的，将真实数据存放到边缘云存储，其中，所述边缘云存储可以实现数据的存储和读取，所述边缘云存储可以实现与数据中心的数据协同。基于上述的存证过程实现数据鉴证和数据溯源，其中，数据鉴证：将待鉴证数据生成的哈希值、设备唯一标识和时间戳作为参数调用智能合约，通过智能合约对账本中存证信息进行检索，确定待鉴证数据的真实性。数据溯源：数据溯源是指数据在传输过程中需要保留一些关键数据，如数据详情、数据采集时间，采集源头等信息，以保证可以通过正向、逆向、定向等方式查询到相关数据。存证溯源系统将设备唯一标识作为参数调用智能合约，智能合约在账本中按条件获取相关存证信息，并从边缘云读取溯源数据。
81.本发明在区域协调技术方面融合边缘计算理论，通过对终端信息的处理与数据共享以及数据存证、鉴证和溯源体系的研究，设计与研发能够与品类中心实时交互的智能物联网关，实现平台与设备生产厂商的业务协作和区域协调，同时可以实时获取供应商侧的生产数据、试验数据和视频数据。可经智能物联网关下发生产需求变化和设备运维管理信息，为平台和供应商侧管理系统和数据平台提供信息交互媒介。
82.基于上述的一种能源工业云网数据溯源方法，本发明实施例中，还提供了一种能源工业云网数据溯源装置，应用于区块链，所述装置的结构框图如图3所示，包括：
83.确定模块201、获取模块202、生成模块203、验证和存储模块204和溯源模块205。
84.其中，
85.所述确定模块201，用于对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，得到目标原始数据，确定所述目标原始数据的哈希值，其中，所述目标原始数据至少为一个；
86.所述获取模块202，用于获取所述目标原始数据的设备标识和时间戳；
87.所述生成模块203，用于基于所述哈希值、所述设备标识和所述时间戳生成各个交易提案；
88.所述验证和存储模块204，用于在网关集群中基于预设的背书策略对所述各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与所述各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；
89.所述溯源模块205，用于在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取所述交易目标数据的目标参数，基于所述目标参数在所述区块链中进行溯源，其中，所述目标参数为
哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。
90.本发明公开了一种能源工业云网数据溯源装置，应用于区块链，包括：对能源工业云网原始数据进行协议解析和数据清洗，确定得到的目标原始数据的哈希值；获取目标原始数据的设备标识和时间戳；基于哈希值、设备标识和时间戳生成各个交易提案；在网关集群中基于预设的背书策略对各个交易提案进行验证，在验证通过的情况下，将与各个交易提案关联的区块信息进行上链存储；在接收到对目标数据的溯源请求的情况下，获取交易目标数据的目标参数，基于目标参数在区块链中进行溯源，目标参数为哈希值、设备标识和时间戳中的一个或两个。上述过程，能源工业云网中的数据基于区块链进行部署，采用分布式的处理方式，不需要集中处理，提高了处理效率。
91.本发明实施例中，所述验证和存储模块204包括：
92.获取单元206、比较单元207和判定单元208。
93.其中，
94.所述获取单元206，用于获取当前交易提案中的主体和门阀值；
95.所述比较单元207，用于将所述主体与目标主体相比较，和，将所述门阀值与预设门阀阈值相比较；
96.所述判定单元208，用于当所述主体与所述目标主体相同且所述门阀值小于所述预设门阀阈值的情况下，判定所述当前交易提案验证通过，反之，判定所述当前交易提案验证不通过。
97.本发明实施例中，所述验证和存储模块204包括：
98.发送单元209、调用单元210和存储单元211。
99.其中，
100.所述发送单元209，用于将所述各个交易提案发送到order集群，令所述order集群交所述各个交易提案排序并打包成区块后发送给所述网关集群；
101.所述调用单元210，用于调用智能合约获取所述区块的存证信息和真实数据；
102.所述存储单元211，用于将所述存证信息和所述真实数据在所述区块链上进行存储。
103.本发明实施例中，所述装置还包括：
104.确定模块212、判断模块213和判定模块214。
105.其中，
106.所述确定模块212，用于在接收到对待鉴证数据的鉴证请求的情况下，确定所述待鉴证数据的待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳；
107.所述判断模块213，用于基于所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳在所述区块链中进行查找，判断所述区块链中是否存在与所述待鉴证哈希值、待鉴证设备标识和待鉴证时间戳匹配的目标数据；
108.所述判定模块214，用于若是，判定所述待鉴证数据为真实数据。
109.本发明实施例中，所述装置还包括：初始化模块215。
110.其中，
111.所述初始化模块215，用于对所述网关集群中的网关节点进行初始化。
112.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
113.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
114.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
115.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
116.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
117.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
118.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
119.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
120.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存
储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
121.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。