随着社会群众的用电需求日益增长,如何对电力数据进行有效存储成为当下电力企业亟待解决的问题。为了有效解决上述问题,文中基于区块链对电力营销数据存储方法进行分析,针对区块链技术在电力营销数据存储过程中的有效应用,作为数据存储的底层支持,保障电力营销数据存储时数据的完整性。
1相关背景知识
区块链数据结构以分布式进行展现,这种结构可以有效的进行数据传递。区块链是基于新时期分布式计算和存储研发出来的新型数据存储技术。在传递数据的过程中,其行为是受到相关机制保护的,具有绝对的安全性。即便遭遇网络攻击,或者信号影响,都不会影响区块链对数据进行传递和分享。
区块链技术所拥有的技术优势使得信息达成共识状态,对于区块链可以将其看成一个完整的信息体,经过其处理的数据按照处理时间进行保存,成为区块。通过哈希值,将各个区块有效的链接在其一起,形成了区块链。
在区块链的网络中,任何节点都可以访问,不受到限制,诸多的节点形成一个对等网络,并进行交互,交互流程如下。
1)节点之间进行交互,可以通过钥匙与进行交互。钥匙分为私钥和公钥,私钥负责自己的交易,使用公钥可以在网络上寻找地址。区块链中的加密技术可以在存储信息的过程中,对信息的情况加以认证,并将完整的信息传递到网路当中。
2)约定的时间间隔内,网络通过上述流程收集各项事务,通过整合排序,形成时间戳,等待候选的过程。
3)节点验证的交易时面对信息需要具备完整性,并且在当前的散列上使用前一个区块的值,在实际使用的时候如果不是这样,则需要丢弃候选区块。区块链应用程序为了满足各种设备需求,提供了应用程序接口,通过API进行交互,底层技术问题就无需担心了。通常情况下,区块链网络中任何节点都可以发布事务,存储的数据经过节点验证后,会进入到新区块中。系统节点会根据验证的结果对节点进行检查,确保节点可以进入其他网络。每个节点都可以在验证后拓展出新区块并发展到区块链中。
2基于区块链安全存储模型
2.1区块链数据存储架构
该方案利用HyperledgeFabric开源框架作为区块链的存储架构。首先,Fabric系统中的每个部分的单位都是组织。通常需要对各个组织进行联盟式的管理,也就是说,系统联盟初始化以后,需要将各自的证书提供给其他的联盟成员。参与联盟的所有组织都是对等的,可以参与整个联盟链的管理工作。另外,Fabric联盟链在某种程度上还是属于自己联盟内部成员之间的相互关系,只有通过MSP完成注册的成员才能去参加共识机制。因此,选用Fabric联盟链达成共识的速度会比较快。
2.2改进的PBFT算法
PBFT共识算法的共识节点承担着医疗数据的发布和存储工作,以保证医疗数据的隐私性、不可篡改性和数据完整性。原始的PBFT算法中所有的节点都需要参与共识,通信资源消耗高,恶意节点的破坏性强。改进的PBFT算法在保留原始的三阶段协议的基础上增加了验证环节。在节点达成共识的同时也对区块链中的交易进行了身份验证。
联盟链中动态选举出来的主节点将打包好的交易数据先进行验证,并将其验证的结果发送到preprepare的消息中,然后进行全网节点广播。这样preprepare消息中不仅包含了交易信息并且还包含了区块链验证的结果。其他从节点在收到主节点preprepare消息后会先检查这条消息的合法性,当检查通过后全网广播prepare消息证明本节点同意了主节点的结果。当从节点收到共识节点的preprepare消息后才会开始验证区块,并将验证的结果与主节点验证的结果进行比对,比对结果相同时,开始广播commit说明该节点时同意主节点的验证结果,否则会直接发起试图变更。
3区块链数据存储技术
区块链的每个区块中都由区块和区块头两部分组成,而区块链则是由这些区块头组合而成,大量的区块头使得区块链更加完整。目标区块也是前一个区块的哈希值和随机数组合生成的。根哈希验证交易的真实性,经过验证不会出现伪造交易。区块体分别对每一次的交易数据进行存储,交易数据的结构根据区块链系统具备的功能决定。
4区块链数据储存方式
4.1电力营销数据的保密机制
基于区块链电力营销数据存储,为了保障数据的安全,提出一种多级加密机制,通过这种加密机制实现数据安全性传输。并且该机制与分布式存储相结合可以解决数据分割情况,提高系统工作效率,多级加密机制支持多种逐级加密和验证。
4.2区块链的电力营销数据存储架构
基于区块链技术,面向电力营销数据存储提出一种存储模型,为区块链提供存储服务,区块链的存在能更好地为分布式存储方式提供安全性的支撑保障。基于区块链电力数据存储包含电力营销分布式存储以及多级加密。电力数据分布式流程需要智能电网设备或者用户端向存储系统发出请求,经由系统分布式节点为其提供服务,经过存储之后的数据会在区块链上留下记录,使用者可以针对本次的服务对区块链存储服务进行评价。
首先,智能电网设备或者用户端需要向区块链存储服务系统发送存储电力数据的请求。并在分布式存储的众多节点中选择一个节点提供服务,并向区块链存储系统发送请求,在请求发送后的一分钟之内,是不能再次向其他节点发送请求的。而正常情况下,另一边的存储节点会收到请求,经过确认后开始进行数据传输。
然后,在线节点会收到另一边的存储请求,并为其提供存储服务,系统会按照请求的时间顺序逐一进行回复。请求服务方在收到节点回复的消息后,开始向节点传输电力数据。
4.3实验仿真
针对于传统数据存储与区块链数据存储的机制进行实践,通过实践结果对比两方的性能。实验主要针对传输过程中的延迟、吞吐量以及系统响应速度作为评估的具体指标。使用四台计算机搭建分布式存储系统,每一台计算机的配置都是相同的,智能电力设备由笔记本电脑模拟,笔记本电脑是区块链技术构成的实验节点。经过实验比较可以很明显的看出本文提出的区块链存储机制延迟情况、和吞吐量情况均优于传统模式,响应速度更快,满足电力大数据的存储效率需求。
结语
综上所述,针对传统电力营销数据存储出现延迟、扩展性等问题,提出区块链技术存数架构。有效对电力营销数据进行存储的同时,还拥有数据追溯、审计、存储稳定性高等多种优势。基于数据安全性设置加密机制,有效保障数据传输过程的安全性。与传统集中式电力数据存储技术相比较,区块链电力数据存储技术更加优异,可以解决数据存储过程中的延迟等现象,更好的保障电力营销数据存储的稳定性。
参考文献
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