(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210765583.1 (22)申请日 2022.07.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114826554 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 国网区块链科技 （北京） 有限公司 地址 100053 北京市西城区广义 街7号楼5 层5016 专利权人 国网数字科技控股有限公司 　 国网山西省电力公司营销服 务中 心　 国家电网有限公司 (72)发明人 李达　冯景丽　刘永辉　董晓亮　 王合建　韩少勤　郭庆雷　柏德胜　 李文健　肖春　姚俊峰　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 高勇(51)Int.Cl. H04L 9/00(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 21/64(2013.01) G06F 21/62(2013.01) (56)对比文件 CN 1095838 86 A,2019.04.0 5 CN 1095840 55 A,2019.04.0 5 CN 103490880 A,2014.01.01 WO 202108186 6 A1,2021.0 5.06 祝烈煌 等.区块链隐私保护研究综述. 《计 算机研究与发展》 .2017,第54卷(第10期), 审查员 张枫 (54)发明名称 一种基于区块链的电价隐私保护方法、 系统 及存储介质 (57)摘要 本发明实施例提供了一种基于区块链的电 价隐私保护方法、 系统及存储介质， 其中， 方法包 括： 利用预设承诺算法， 计算目标窗口电价的承 诺值， 利用预设同态加密算法根据目标窗口电 价， 获得电价密文， 利用预设零知 识证明算法， 根 据电价密文生成格式正确证明和范围正确证明， 利用第一预设签名算法生 成第一签名， 基于承诺 值和随机 数进行窗口电价一致性验证， 并在验证 通过时利用第二预设签名算法获得第二签名， 对 格式正确证明、 范围正确证明和第二签名进行上 链存储验证， 在验证通过时执行上链存储操作， 基于承诺值进行窗口电价合法性验证， 在验证通 过时进行电能结算。 本发明实现了在提高对窗口 电价的隐私保护性的同时， 对电能交易数据进行准确结算和监管。 权利要求书6页 说明书16页 附图4页 CN 114826554 B 2022.09.13 CN 114826554 B 1.一种基于区块链的电价隐私保护方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 目标电能生产端节点利用预设承诺算法， 根据 预设认证公钥、 目标 窗口电价和随机数， 计算所述目标窗口电价的承诺值； 利用预设同态加密算法， 根据所述预设认证公钥、 所述随 机数和所述承诺值， 对所述目标窗口电价进 行加密， 获得所述目标窗口电价的电价密 文； 利 用预设零知识证明算法， 根据所述电价密文， 生成所述电价密文的格式正确证明和范围正 确证明； 利用第一预设签名算法， 对拼接数据进 行签名操作， 获得第一签名， 其中， 所述拼接 数据是所述承诺值、 所述电价密文、 所述格式正确证明和所述范围正确证明经过数据拼接 后获得的； 目标电能使用端节点基于所述承诺值和所述随机数进行窗口电价一致性验证， 并在所 述窗口电价一致性验证通过的情况下， 利用第二预设签名算法对所述第一签名进 行签名操 作， 获得第二签名， 其中， 所述第二预设签名算法与所述第一预设签名算法不同， 所述目标 电能生产端节点与所述目标电能使用端节点存在对应关系； 区块链共识节点根据所述格式正确证明、 所述范围正确证明和所述第二签名， 进行上 链存储验证， 并在所述上链存储验证通过的情况下， 对所述承诺值、 所述电价密文、 所述格 式正确证明、 所述范围正确证明、 所述第一签名和所述第二签名执 行上链存储操作； 电能监管端节点基于所述承诺值进行窗口电价合法性验证， 并在所述 窗口电价合法性 验证通过的情况 下， 控制电能结算端节点进行电能结算操作。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述目标电能生产端节点利用预设承诺算 法， 根据预设认证公钥、 目标窗口电价和随机数， 计算所述目标窗口电价的承诺值， 包括： 根据所述预设认证公钥、 所述目标窗口电价X和所述随机数r， 通过公式： CX＝gX×yr， 计算所述承诺值CX， 其中， 所述g和所述y是所述预设认证公钥中的加密参数， 所述目标 窗口电价X是所述 目标电能生产端节点与所述 目标电能使用端节点， 在目标交易窗口时段 内确定的窗口电价， 所述随机数与所述目标窗口电价存在对应关系。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述利用预设同态加密算法， 根据所述预 设认证公钥、 所述随机数和所述承诺值， 对所述目标窗口电价进 行加密， 获得所述目标窗口 电价的电价密文， 包括： 根据所述预设认证公钥中的加密参数h、 所述随机数r和所述承诺值CX， 通过公式： [X]＝(CX， hr)， 获得所述电价密文[X]。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述目标电能使用端节点基于所述承诺值 和所述随机数进行窗口电价 一致性验证， 包括： 所述目标电能使用端节点利用所述预设承诺算法， 根据 所述随机数和本地存储的目标 窗口电价验证值， 计算承诺验证值， 其中， 所述目标窗口电价验证值是所述目标电能生产端 节点与所述目标电能使用端节点， 在所述目标交易窗口时段内确定的窗口电价的数值； 判断所述承诺验证值与所述承诺值是否相等， 若是， 则确定所述窗口 电价一致性验证 通过。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述 区块链共识节点根据 所述格式正确证 明、 所述范围正确证明和所述第二签名， 进 行上链存储验证， 并在所述上链存储验证通过的权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114826554 B 2情况下， 对所述承诺值、 所述电价密 文、 所述格式正确证明、 所述范围正确证明、 所述第一签 名和所述第二签名执 行上链存储操作， 包括： 所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的格式验证算法， 判断所述格式 正确证明中， 对所述电价密 文的加密格式， 是否与所述预设同态加密算法的加密格式一致， 若是， 则确定所述格式正确证明验证通过； 所述区块链共识节点利用所述预设零知识证明算法中的范围证明算法， 判断所述范围 正确证明中的窗口电价波动范围， 是否处于预设波动区间内， 若 是， 则确定所述范围正确证 明验证通过； 所述区块链共识节点利用所述第 二预设签名算法中的验证算法， 对所述第 二签名进行 签名验签， 若验签成功， 则确定所述第二签名验证通过； 在所述格式正确证明、 所述范围正确证明和所述第二签名均验证通过的情况下， 确定 所述上链存储验证通过， 并对所述承诺值、 所述电价密文、 所述格式正确证明、 所述范围正 确证明、 所述第一签名和所述第二签名执 行所述上链存 储操作。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述电能监管端节点基于所述承诺值进行 窗口电价 合法性验证， 包括： 从所述区块链共识节点中， 获取所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值 组， 其中， 所述目标电能生产端节点在预设验证周期内的承诺值组， 包括所述目标电能生产 端节点在所述预设验证周期内的至少一个承诺值； 根据在所述预设验证周期内， 所述目标电能生产端节点的用电量组， 和所述目标电能 生产端节点在所述预设验证周期内的承诺值组， 计算在所述预设验证周期 内， 所述目标电 能生产端节点的周期承诺值， 其中， 所述目标电能生产端节 点的用电量组， 包括所述目标电 能生产端节点在所述预设验证周期内的至少一个用电量， 所述用电量与所述承诺值存在对 应关系； 根据所述目标电能生产端节点发送的随机数总值和计量总值， 计算在所述预设验证周 期内， 所述目标电能生产端节点的周期承诺验证值； 判断在所述预设验证周期内， 所述目标电能生产端节点的周期承诺值， 与所述目标电 能生产端节点的周期承诺验证值是否相同， 若是， 则输出第一窗口电价合法性验证通过信 号； 其中， 目标电能生产端节点的周期承诺值 为CW： Cn是目标电能生产端节点在所述预设验证周 期内 的第n个承 诺值， vn是目标电能生产端节点在所述 预设验证周期内的， 与第n个承 诺值Cn对应 的用电量； 目标电能生产端节点发送的随机数总值 为R： R＝r1×v1′+r2×v2′+…+rn×vn′， rn是第n个承诺值Cn对应的随机数， vn′是由目标电能生 产端节点存 储的， 与第n个承诺值Cn对应的用电量； 目标电能生产端节点发送的计量总值 为W′： W′＝X1×v1′+X2×v1′+…+Xn×v1′， Xn是由目标电能生产端节点存储的， 与第n个随机数rn 对应的窗口电价；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114826554 B 3