劉晟 文章

摘要：對密碼學進行充分有效的利用，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數(shù)據(jù)中的區(qū)塊鏈技術，在對區(qū)塊鏈技術的應用進行全面的介紹之后，提出與之相對應的應用方案，并就數(shù)據(jù)的優(yōu)勢進行全面的分析，比如一致性、不可篡改性等，希望相關研究人員在進行研究時能具有一定的參考意義。

關鍵詞：電力通信網管;數(shù)據(jù);區(qū)塊鏈

0引言

當前，對于通信技術，人們的需求量是在逐年上升的，但是，通信網絡的復雜度也越來越高。從我國當前的發(fā)展狀況來看，通信網絡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行解決，就要擁有高科技的技術。由于區(qū)塊鏈技術具有數(shù)據(jù)一致性、可追溯性等方面的特征，在電力系統(tǒng)中的應用十分廣泛，很大程度上提升了通信網絡運行的安全性和穩(wěn)定性。

1電力通信網元數(shù)據(jù)分布式存儲概述

對于電力通信網，由于區(qū)塊鏈技術具有一致性、不可篡改性等諸多方面的優(yōu)勢，對其進行應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。電力通信網數(shù)據(jù)的安全性是非常重要的，電網業(yè)務正常運行需要以此為基礎，如果通信網數(shù)據(jù)存在安全隱患，要想電網業(yè)務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)結構，可以對數(shù)據(jù)的安全性起到一定的保障作用。在應用區(qū)塊鏈技術時，建立網絡控制數(shù)據(jù)會按照交易+鏈、區(qū)塊+鏈等各種不同的方式。區(qū)塊鏈技術結構有其特殊性，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)結構，并將時段內數(shù)據(jù)一致性建立起來，最后使用哈希算子等相關的方式保證 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)塊中進行存儲。對于電力通信網，在使用區(qū)塊鏈技術時，業(yè)務指令是由客戶端進行發(fā)出，之后會在網絡等待節(jié)點作出確認。每個網元節(jié)點，在等待確認的相應數(shù)據(jù)獲取之后，會進行整體打包，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)計算結果與之相匹配。

2電力通信網管數(shù)據(jù)一致性對比算法分析

對于電力通信網管數(shù)據(jù)，分布式存儲方式的形成是區(qū)塊鏈技術應用過程中最核心的內容。同時，在應用期間，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。在經過不斷的發(fā)展之后，以傳統(tǒng)的算法為基礎，并經過逐步的優(yōu)化，現(xiàn)在已經形成了協(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管網絡數(shù)據(jù)，在進行審核和下發(fā)時要將相關的協(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)塊鏈服務器會將網元節(jié)點發(fā)出的請求進行審核，如果所有的網元節(jié)點所反饋的完成區(qū)塊信息被服務器接收之后，說明一致性驗證工作就已經完成。而混合節(jié)點一致性在進行驗證時，主要是優(yōu)化并改進拜占庭容錯協(xié)議，比如，主從模式、參與網元數(shù)都會限定，，限定人數(shù)是2n+1，限定總網元數(shù)是3n+1，n代表的是出錯網元數(shù)量。網元節(jié)點在接收到相關的控制請求后，就會將預先準備的信號發(fā)出，同時，各節(jié)點的信號會做匯總。在其區(qū)域內，預準備的信號在被網元節(jié)點獲取之后，如果與之前設定的標準相符合，區(qū)域內的其他網元節(jié)點就會接收到預準備的信號，進而相關的服務器就會接收到同意信號并進行傳遞，如果服務器網元節(jié)點發(fā)出的執(zhí)行信號數(shù)量超出2n 個，網元節(jié)點就會做出數(shù)據(jù)方面的變更。

3電力通信網管區(qū)塊鏈技術應用方案分析

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

（2）網元在接收到廣播數(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結語

總之，對于電力通信網管數(shù)據(jù)，在對區(qū)塊鏈技術進行應用時需要形成去中心化結構，這樣所有的網元數(shù)據(jù)都會形成相同的存儲結構，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)塊鏈技術進行有效應用打下了很好的基礎。在對區(qū)塊鏈技術進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，智能電網的運行將會更具科學性，安全也會更加有保障。正是因為考慮到這些，本文針對區(qū)塊鏈技術做出相應的分析和研究，對電力通信網管數(shù)據(jù)一致性、加密算法等方面都進行全面的考慮。這樣在后期對區(qū)塊鏈技術進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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