(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211081004.8 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司杭州供电 公司 地址 310000 浙江省杭州市上城区解 放东 路59号 (72)发明人 张利军　张德奇　杨玲　胡靓　 胡炎军　李皓　郑恺　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 李洪福 (51)Int.Cl. G06Q 40/04(2012.01) G06Q 40/02(2012.01) G06Q 20/38(2012.01)G06F 21/64(2013.01) G06F 21/60(2013.01) (54)发明名称 基于PBFT改进共识技术的电力工程结算方 法 (57)摘要 一种基于PBFT改进共识技术的电力工程结 算方法， 区块链系统的共识技术是去中心化的， 将区块链的PBFT共识技术和电力工程结算结合 在一起， 消除了原来单个故障对整个系统造成的 破坏， 无中心节点可攻击， 无需第三方介入， 不用 担心内部信息泄露的问题， 进一步提高了方案的 安全性。 交易信息不可篡改， 在多方共识的去中 心化系统中， 如果想要修改一个数据， 就必须重 新生成它之后的所有区块， 这使得修改大量区块 链上的数据难度非常高， 这样的设计增强了交易 数据的可靠性， 防止被恶意篡改， 承发包双方的 利益得到维护。 本发明设计了高效、 安全、 低耗的 账本管理机制。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115526717 A 2022.12.27 CN 115526717 A 1.一种基于PBFT改进共识技术的电力工程结算方法， 其特征在于将区块链多方共识 PBFT技术应用到电力工程结算中， 包括如下步骤： 步骤一、 各节点开始执行： 首先在提出的电力 工程结算交易信 息生成方案 中， 所有的共 识节点共n个， 记为Pi(i∈[1， n])， 这n个节点共同计算生成银行账户的工程结算的交易信 息； 同时设置每个节点先生 成一个随机数s， 之后 将这个随机数作为常数再生成一个随机多 项式， 接着 每个节点都把该节 点生成的多项式通过秘密 共享再生成n份秘密子交易信息， 并 共享给其它n ‑1个节点； 步骤二、 密钥生成： 共享给其它n ‑1个节点完成之后， 所有节点都完成交易信息共享， 每 个节点都收到了其它节点 发来的总计n份交易信息， 每个节 点都把这n份交易信息相加得到 秘密交易信息之和， 并用自己的私钥解密， 而所有节点的交易信息之和即是所有人最初生 成的随机交易信息的系数之和； 最后由所有参与计算的节点中的n个节点进行秘密重构， 通 过插值公式进行秘密重构恢复出原来的多项式常数 的和， 即每个节点最初生成的随机数s 的和， 并对此结果再做哈希运算， 即得出我们最 终要生成的交易信息； 每一个参与者会自动 生成一个公钥和私钥， 其中公钥对全网的所有参与者 公开， 而私钥则只有参与者本人知道， 参与节点随机选择一个小于所有参与者的数作为他的私钥， 记为sk,， 并根据如下公 式计算 出他的公钥pki＝ski.G， 即为了防止恶意篡改， 所以每个参与者的私钥不是固定的， 公钥是 私钥和基点G的乘积； 步骤三、 交易信息共享： 每个参与者都收到了其他参与者发送的用该参与者公钥加密 的总计n个秘密交易信息， 包括如下步骤： (1)生成多项式， Pi在[1,n]内选择一个 随机交易 信息s进行核验， 并记si＝ai0， 之后再选择n ‑1个随机数ai1，ai2，...ai,j‑1并用ai1，ai2，...ai,j‑1 作为多项式的系数生成一个如下的n ‑1次多项式： fi(x)＝ai0+ai1X+...+ai,i‑1Xi‑1； (2)计算子交 易信息， 对 于j＝1,2..,n， Pi计算子份额fi(j)； (3)子交易信息编码设计， 对每个子交易信息 fi(j)进行编码使其成为区块链系统上的一个点； 步骤四、 子交易信息零知识证明， 每个参与者节点都把自 己解密的子交易信息S， 发送 给其他参与者节点， 所有参与者节点只要集齐n个参与者的子交易信息之和 就可以完成插 值计算， 以得到一个由所有参与者最初生成的子交易信息的和构成的全网达成共识的交易 信息； 对随机生成的工程结算交易信息做一次哈希运算， 就得到所提方案生成的多方共识 的电力工程结算交易信息， 即S＝hash(s)； 步骤五、 判断交易信息， 对所有参与方的共识信息进行验证， 如果得到了大于2/3的参 与方认可， 那么将同态信息进 行相加， 确保共识信息的防篡改性以及安全性； 如果得不到大 于2/3的参与方认可， 将交易信息移除工程结算系统； 步骤六、 同态信 息相加： 用一种加密函数， 对电力工程结算明文进行环上的加法和乘法 运算再加密， 与加密后对密 文进行相应的运算， 结果是等价的， 电力工程结算 发包方可以委 托第三方对数据进行处理而不泄露信息， 保证了工程结算中生成的数据防止外界篡改， 确 保电力工程结算信息的安全性和准确性； 步骤七、 子交易信 息解密： 是加密的逆运算， 生成电力 工程结算秘文的基础上使用私钥 将信息进行解密， 获取秘文对应的明文， 保证信息不被承发包双方以外的人获取； 步骤八、 共识交易信息生成： 所有参与方经过密钥生成、 交易信息共享、 子交易信息零 知识证明、 判断交易信息、 同态信息加密、 子交易信息解密生成得到了所有参与方共识的电权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526717 A 2力工程结算交易信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526717 A 3