探索大数据 区块链实现与能源互联网良好契合
发布日期：2020-04-29 来源：亮报 浏览次数：164
区块链是一种新型软件技术，由比特币衍生而成，能够实现价值转移。最初，区块链技术应用在以比特币为代表的数字货币方面，现在，金融、互联网管理、政府工作、医疗、版权管理、物联网、能源等越来越多的行业开始使用区块链。
什么是区块链
区块链综合了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术。区块链的本质是一个去中心化的数据库，是一串与密码学方法相关联的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证信息的有效性。互联网就像是信息高速公路，而区块链让信息社会更安全、更高效。
区块链应用场景正从金融行业向众多行业拓展。区块链适用于多方数据分享写入和验证、初始情况下相互不信任的多方需要建立信任、数据真实性要求高的场景。
区块是区块链的最基本单元，每个区块就像是包含了某一段时间内交易信息的一个账单，而区块链相当于整个账簿。区块链如何保证安全、不可篡改和公开透明？这取决于区块链的三个要素：哈希值、时间戳和共识机制。
哈希值是将任意文本、文件通过哈希算法加密成固定长度的字符串，每一个区块都有一个固定的哈希值。只要区块被更改，哈希值就会发生变化。每一个区块生成时都会有一个时间戳，时间戳保证了链上区块的延续性，保证了区块之间不可能插队或倒退。共识机制是区块链的核心，数据写入区块链时，需要其他节点认可才能写入，一旦某个节点数据有问题，其他节点会一起站出来纠正错误，确保所有节点数据同步。
基于区块链的光伏补贴系统
4月10日，国网浙江电力科学研究院、浙江海宁市供电公司、国网信息通信产业集团有限公司、北京邮电大学等联合研发的基于区块链的地方光伏补贴系统正式上线试运行。该系统采用区块链技术进行光伏补贴数据的公示和审核，有效提高光伏补贴数据的可信度与透明性，提高光伏补贴公示和审核效率，加快中小微企业资金回笼，优化营商环境。本次试点应用涉及光伏发电用户112户，光伏发电量约1318.77万千瓦时，光伏补贴资金约387.09万元。
据悉，国网浙江省电力有限公司首次实现了区块链和物联网在电力行业的融合应用，确保各个参与主体之间的数据一致性，解决平台方自证清白、数据安全等问题，推进能源数据融合。同时，将数据所有权和使用权分离，为能源数据流通提供新的方式。通过将光伏发电量数据上链，发电方可在光伏补贴系统查看核实发电数据，双方确认无误后，再经政府确认即可作为补贴发放依据。基于区块链的市县级地方光伏补贴模式，为区块链抗击疫情、改善营商环境提供了典型方案。
基于区块链的数据共享服务
为破解“找数难、用数难”，实现数据“可见、可得、可信、可用”，国网大数据中心积极推进区块链技术在数据资产管理中的应用，探索构建电网数据资源目录区块链，打造电网数据可信共享服务体系。将数据目录、共享规则和操作行为上链，实现数据定位、智能授权、安全共享、质量评估等，提升电网数据现代化治理能力。
通过提供数据源头的登记确权、数据使用的授权验证、数据管理的调用溯源、数据共享的可信计量等服务，促进电网数据的开放共享、安全合规，实现电网数据资产的高效管理和价值运营。对内实现业务部门之间数据横向协同、“总部—省市”两级数据纵向贯通，对外面向能源、政务、金融提供可信数据服务，助力电网数据开放共享和价值释放。
电网数据资源目录区块链将促进国网链（数据侧链）与数据中台融合应用，支持提升数据权限管理、敏感数据管理、数据安全分发、数据使用监控能力，真正实现电网数据资源“看得见、拿得到、信得过、用得上”。
【专访】
围绕区块链技术应用，近日，本报记者对国网浙江电力科学研究院区块链首席科学家颜拥博士进行了专访。
《亮报》：相比区块链技术在其他行业的应用，区块链在能源行业应用时主要有哪些特点和难点？
颜拥：区块链技术在能源行业应用的特点包括：
1.区块链可以实现与能源互联网良好的契合。对于能源互联网具有的设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等六大特征，区块链均有相应的特点或者功能与之匹配。
2.能源行业的应用场景多且复杂。能源种类多，每个能源种类都有一条完整、复杂的产业链条，同时，能源交易品种越来越多、规则越来越复杂，不同种类的能源之间协同需求日益增强。能源行业涉及的主体多，业务种类多、流程长，设备种类多、数量大，为区块链应用提供了大量的潜在场景。
3.能源数据孤岛现象较为严重。能源的行业间数据不流通；行业内的上下游不互通，以光伏发电补贴为例，数据不互通导致大量的纸质材料线下审批，带来社会成本整体增加；因安全管理红线导致数据无法有效共享。当前，能源行业生态发生较大变化，对数据流通需求旺盛，区块链将成为能源数据流通的核心技术。
4.能源行业是重资产行业。能源行业业务涉及资金庞大，区块链因多点备份带来数据存储成本上升，区块链在重资产行业的应用收益可以覆盖区块链系统建设成本，为区块链应用提供了商业可行性。
难点体现在：意识方面。能源行业对区块链技术的认识还处于较低层次，不少人仅停留在比特币等各种币的概念。制度方面。区块链技术是一种分布式数据库，节点分布在不同主体。作为链接多主体的技术，区块链需要频繁地与外部节点交互，难以满足当前的信息安全管理制度。数据出不去，数据无法共享，区块链就无法真正落地。人才方面。能源行业的区块链应用需要对区块链和能源均有深入理解，才能有效推动应用落地，急需建立能源区块链人才培养体系。
《亮报》：区块链在保障数据安全方面能发挥哪些作用？
颜拥：数据安全包含可用性、完整性和保密性，区块链可提升这三方面的性能。
1.可用性是指经授权的合法用户必须得到正常系统服务。区块链本质上是分布式账本，区块链数据是多点备份，单个节点故障或数据丢失不影响区块链网络的正常运行。同时，区块链是一个“多活”系统，任一节点故障对用户来说是无感的，而传统系统在切换到备用系统时存在服务中断期，服务中断期数据不可用，因此，区块链比传统系统具有更好的数据可用性。
2.完整性指在传输、存储数据的过程中，确保数据不被未授权地篡改、破坏、盗用和丢失。传统数据存储方式只需攻破单个节点即可实现数据篡改，而采用区块链存储数据时，恶意攻击者必须控制一定数量的节点才能成功篡改数据，大幅提升篡改数据难度，提高数据完整性。
3.保密性是指对数据进行加密，只有被授权后方可获得数据的有效信息。区块链采用数字签名、非对称加密、零知识证明等密码学技术对数据进行加密，除非数据所有者授权，否则无法查看数据的有效信息。利用状态通道等技术实现数据只在必要节点中同步，减少无关节点获取数据。根据实际业务需求进行差异化权限配置，确保数据在授权情况下才可以查看原文，提高数据保密性。
内容来源：国网电商公司、国网浙江电力科学研究院、国网大数据中心、中国电力科学研究院、电力能源区块链公众号等，李倩、李洋、刘永相对本文有贡献。