電力通信網管數據中區塊鏈技術應用

劉晟 文章

摘要：對密碼學進行充分有效的利用，數據的傳輸和訪問安全都能得到有效的保證，同時，對數據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據中的區塊鏈技術，在對區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，并就數據的優勢進行全面的分析，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;數據;區塊鏈

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。由于區塊鏈技術具有數據一致性、可追溯性等方面的特征，在電力系統中的應用十分廣泛，很大程度上提升了通信網絡運行的安全性和穩定性。

1電力通信網元數據分布式存儲概述

對于電力通信網，由于區塊鏈技術具有一致性、不可篡改性等諸多方面的優勢，對其進行應用可以讓電力通信更具安全性和穩定性，使用起來也會更加方便。電力通信網數據的安全性是非常重要的，電網業務正常運行需要以此為基礎，如果通信網數據存在安全隱患，要想電網業務能夠正常運行也是非常困難的。通過數據分布式存儲數據結構，可以對數據的安全性起到一定的保障作用。在應用區塊鏈技術時，建立網絡控制數據會按照交易+鏈、區塊+鏈等各種不同的方式。區塊鏈技術結構有其特殊性，在存儲數據時一般使用的都是多節點全分布式數據結構，并將時段內數據一致性建立起來，最后使用哈希算子等相關的方式保證 Merkle Tree所組成的數據具有安全性。換個角度，可以將區塊看作是分布式的數據記賬本，將網元看成是區塊節點，區塊體是由各種不同的數據所組成。對于后繼區數據頭，其內容也是非常多的，比如哈希值、隨機數、時間戳等等。這些數據頭會類型不同，并與前個區塊進行連接，各區塊都是對數據增量改變的一次反映。而且，變化值會在區塊中進行存儲。對于電力通信網，在使用區塊鏈技術時，業務指令是由客戶端進行發出，之后會在網絡等待節點作出確認。每個網元節點，在等待確認的相應數據獲取之后，會進行整體打包，之后所形成的候選區塊就會更大。在每個區塊，前區哈希值字段會有區塊頭數據計算結果與之相匹配。

2電力通信網管數據一致性對比算法分析

對于電力通信網管數據，分布式存儲方式的形成是區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、數據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，各種數據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，該算法的的實現是通過利用指數級算法。在經過不斷的發展之后，以傳統的算法為基礎，并經過逐步的優化，現在已經形成了協議算法，而且是多項式級別，這樣一來，在對數據一致性進行對比時，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，要想將網管區塊數據一致性比對很好的實現，單節點或者混合節點的一致性驗證方法都是可以使用的。對于單節點一致性驗證，主要使用的是通信網管網絡數據，在進行審核和下發時要將相關的協議提交，這樣區塊數據一致性才會得到保證。不管是審核階段還是下發階段，數據增量變化的分發都是需要實現的，因為只有這樣通信網管數據一致性比對才能實現。在這期間，區塊鏈服務器會將網元節點發出的請求進行審核，如果所有的網元節點所反饋的完成區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。而混合節點一致性在進行驗證時，主要是優化并改進拜占庭容錯協議，比如，主從模式、參與網元數都會限定，，限定人數是2n+1，限定總網元數是3n+1，n代表的是出錯網元數量。網元節點在接收到相關的控制請求后，就會將預先準備的信號發出，同時，各節點的信號會做匯總。在其區域內，預準備的信號在被網元節點獲取之后，如果與之前設定的標準相符合，區域內的其他網元節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，如果服務器網元節點發出的執行信號數量超出2n 個，網元節點就會做出數據方面的變更。

3電力通信網管區塊鏈技術應用方案分析

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

（2）網元在接收到廣播數據之后，首先需要驗證數據是否具有合法性。在非對稱加密機制下，對網元數據在信息簽名變更和數據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據，并通過對 Merkle Tree 方式的使用將該數據加入到區塊中。

4結語

總之，對于電力通信網管數據，在對區塊鏈技術進行應用時需要形成去中心化結構，這樣所有的網元數據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，這些都為區塊鏈技術進行有效應用打下了很好的基礎。在對區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，本文針對區塊鏈技術做出相應的分析和研究，對電力通信網管數據一致性、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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