劉晟 文章

摘要：對密碼學(xué)進(jìn)行充分有效的利用，數(shù)據(jù)的傳輸和訪問安全都能得到有效的保證，同時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和操作還可以使用智能合約的方式。本文主要研究的是電力通信管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的區(qū)塊鏈技術(shù)，在對區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行全面的介紹之后，提出與之相對應(yīng)的應(yīng)用方案，并就數(shù)據(jù)的優(yōu)勢進(jìn)行全面的分析，比如一致性、不可篡改性等，希望相關(guān)研究人員在進(jìn)行研究時能具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：電力通信網(wǎng)管;數(shù)據(jù);區(qū)塊鏈

0引言

當(dāng)前，對于通信技術(shù)，人們的需求量是在逐年上升的，但是，通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度也越來越高。從我國當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r來看，通信網(wǎng)絡(luò)方面存在的問題還是比較多的，安全方面有各種各樣的隱患存在。要想將這些問題很好的進(jìn)行解決，就要擁有高科技的技術(shù)。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有數(shù)據(jù)一致性、可追溯性等方面的特征，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，很大程度上提升了通信網(wǎng)絡(luò)運行的安全性和穩(wěn)定性。

1電力通信網(wǎng)元數(shù)據(jù)分布式存儲概述

對于電力通信網(wǎng)，由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有一致性、不可篡改性等諸多方面的優(yōu)勢，對其進(jìn)行應(yīng)用可以讓電力通信更具安全性和穩(wěn)定性，使用起來也會更加方便。電力通信網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性是非常重要的，電網(wǎng)業(yè)務(wù)正常運行需要以此為基礎(chǔ)，如果通信網(wǎng)數(shù)據(jù)存在安全隱患，要想電網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠正常運行也是非常困難的。通過數(shù)據(jù)分布式存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以對數(shù)據(jù)的安全性起到一定的保障作用。在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)時，建立網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)會按照交易+鏈、區(qū)塊+鏈等各種不同的方式。區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)構(gòu)有其特殊性，在存儲數(shù)據(jù)時一般使用的都是多節(jié)點全分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將時段內(nèi)數(shù)據(jù)一致性建立起來，最后使用哈希算子等相關(guān)的方式保證 Merkle Tree所組成的數(shù)據(jù)具有安全性。換個角度，可以將區(qū)塊看作是分布式的數(shù)據(jù)記賬本，將網(wǎng)元看成是區(qū)塊節(jié)點，區(qū)塊體是由各種不同的數(shù)據(jù)所組成。對于后繼區(qū)數(shù)據(jù)頭，其內(nèi)容也是非常多的，比如哈希值、隨機數(shù)、時間戳等等。這些數(shù)據(jù)頭會類型不同，并與前個區(qū)塊進(jìn)行連接，各區(qū)塊都是對數(shù)據(jù)增量改變的一次反映。而且，變化值會在區(qū)塊中進(jìn)行存儲。對于電力通信網(wǎng)，在使用區(qū)塊鏈技術(shù)時，業(yè)務(wù)指令是由客戶端進(jìn)行發(fā)出，之后會在網(wǎng)絡(luò)等待節(jié)點作出確認(rèn)。每個網(wǎng)元節(jié)點，在等待確認(rèn)的相應(yīng)數(shù)據(jù)獲取之后，會進(jìn)行整體打包，之后所形成的候選區(qū)塊就會更大。在每個區(qū)塊，前區(qū)哈希值字段會有區(qū)塊頭數(shù)據(jù)計算結(jié)果與之相匹配。

2電力通信網(wǎng)管數(shù)據(jù)一致性對比算法分析

對于電力通信網(wǎng)管數(shù)據(jù)，分布式存儲方式的形成是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用過程中最核心的內(nèi)容。同時，在應(yīng)用期間，包括域名管理、數(shù)據(jù)上傳等都要具有一致性。通過對拜占庭一致性的方式進(jìn)行有效的利用，各種數(shù)據(jù)一致性方面的問題都能得到很好的解決。對于拜占庭算法，在最初的時候，該算法的的實現(xiàn)是通過利用指數(shù)級算法。在經(jīng)過不斷的發(fā)展之后，以傳統(tǒng)的算法為基礎(chǔ)，并經(jīng)過逐步的優(yōu)化，現(xiàn)在已經(jīng)形成了協(xié)議算法，而且是多項式級別，這樣一來，在對數(shù)據(jù)一致性進(jìn)行對比時，算力資源方面的消耗就會減少很多。并且通過使用該種方式，分布式算法更具有有效性。從正常的角度看，要想將網(wǎng)管區(qū)塊數(shù)據(jù)一致性比對很好的實現(xiàn)，單節(jié)點或者混合節(jié)點的一致性驗證方法都是可以使用的。對于單節(jié)點一致性驗證，主要使用的是通信網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行審核和下發(fā)時要將相關(guān)的協(xié)議提交，這樣區(qū)塊數(shù)據(jù)一致性才會得到保證。不管是審核階段還是下發(fā)階段，數(shù)據(jù)增量變化的分發(fā)都是需要實現(xiàn)的，因為只有這樣通信網(wǎng)管數(shù)據(jù)一致性比對才能實現(xiàn)。在這期間，區(qū)塊鏈服務(wù)器會將網(wǎng)元節(jié)點發(fā)出的請求進(jìn)行審核，如果所有的網(wǎng)元節(jié)點所反饋的完成區(qū)塊信息被服務(wù)器接收之后，說明一致性驗證工作就已經(jīng)完成。而混合節(jié)點一致性在進(jìn)行驗證時，主要是優(yōu)化并改進(jìn)拜占庭容錯協(xié)議，比如，主從模式、參與網(wǎng)元數(shù)都會限定，，限定人數(shù)是2n+1，限定總網(wǎng)元數(shù)是3n+1，n代表的是出錯網(wǎng)元數(shù)量。網(wǎng)元節(jié)點在接收到相關(guān)的控制請求后，就會將預(yù)先準(zhǔn)備的信號發(fā)出，同時，各節(jié)點的信號會做匯總。在其區(qū)域內(nèi)，預(yù)準(zhǔn)備的信號在被網(wǎng)元節(jié)點獲取之后，如果與之前設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)相符合，區(qū)域內(nèi)的其他網(wǎng)元節(jié)點就會接收到預(yù)準(zhǔn)備的信號，進(jìn)而相關(guān)的服務(wù)器就會接收到同意信號并進(jìn)行傳遞，如果服務(wù)器網(wǎng)元節(jié)點發(fā)出的執(zhí)行信號數(shù)量超出2n 個，網(wǎng)元節(jié)點就會做出數(shù)據(jù)方面的變更。

3電力通信網(wǎng)管區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用方案分析

（1）網(wǎng)元數(shù)據(jù)在進(jìn)行變更的時候，使用的是點對點的方式，并借助電力通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，這樣每個網(wǎng)元節(jié)點都能進(jìn)行覆蓋。

（2）網(wǎng)元在接收到廣播數(shù)據(jù)之后，首先需要驗證數(shù)據(jù)是否具有合法性。在非對稱加密機制下，對網(wǎng)元數(shù)據(jù)在信息簽名變更和數(shù)據(jù)變更時是否具有匹配性做相關(guān)的驗證。在驗證通過之后就可以存儲數(shù)據(jù)，并通過對 Merkle Tree 方式的使用將該數(shù)據(jù)加入到區(qū)塊中。

4結(jié)語

總之，對于電力通信網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在對區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時需要形成去中心化結(jié)構(gòu)，這樣所有的網(wǎng)元數(shù)據(jù)都會形成相同的存儲結(jié)構(gòu)，而且具有較強的獨立性。同時，點對點的傳輸方式也就能夠完全實現(xiàn)，這些都為區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。在對區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行充分有效的利用之后，整個管理方式會更具安全性和可靠性。在后期，智能電網(wǎng)的運行將會更具科學(xué)性，安全也會更加有保障。正是因為考慮到這些，本文針對區(qū)塊鏈技術(shù)做出相應(yīng)的分析和研究，對電力通信網(wǎng)管數(shù)據(jù)一致性、加密算法等方面都進(jìn)行全面的考慮。這樣在后期對區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行研究時會更加深入，對同行在研究過程中也可以起到一定的參考作用。

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