(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 202210445664.3 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 国网四川省电力公司经济技 术研究 院 地址 610000 四川省成 都市中国 （四川） 自 由贸易试验区成都市高新区蜀绣西路 366号 (72)发明人 罗劲瑭　姚实颖　朱继发　张敏　 曾鉴　王玉东　王紫琪　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 伍旭伟 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01)H04L 67/10(2022.01) H04L 67/1095(2022.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种用电数据安全 共享模型、 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种用电数据安全共享模型、 方法及系统， 考虑有多 方实体参与的用电数据共 享环境， 由各实体节点组成的联盟区块链为基 础， 在链上部署数据处理智能合约， 构建面向多 方实体参与的用电数据安全共享模 型； 综合考虑 用电环境实际情况和用电市场常见的用电数据 统计需求， 在用电数据安全共享框架内， 制定数 据请求者聚合请求的表达 方法； 基于Paillier同 态加密算法和盲因子结合的签密算法， 智能电 表、 聚合服务器、 可信中心和数据处理智能合约 对聚合请求进行响应， 实现用电数据的按需聚 合， 实现用电数据按需聚合的同时避免原始用电 数据的泄漏。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 114785602 A 2022.07.22 CN 114785602 A 1.一种用电数据安全 共享模型， 其特 征在于， 包括： 数据请求节点， 用于按照制定的聚合请求表达方式向可信中心节点提交用电数据聚合 请求； 可信中心节点， 用于对所述数据请求节点提交的用电数据聚合请求进行审核， 对经审 核合格的用电数据聚合请求进 行分析， 将分析结果发送给指定的智能电表节点和智能合约 处理节点； 智能电表节点， 用于根据所述可信中心节点发送的分析结果进行用户用电数据收集和 加密， 将加密后的用户用电数据上传至聚合 服务器节点； 聚合服务器节点， 用于对所辖区域内的智能电表节点上传的用户用电数据进行局部聚 合， 并将局部聚合结果进行加密； 将加密后的局部聚合结果发送给智能合约处 理节点； 智能合约处理节点， 用于根据提前部署的智能合约和所述可信中心节点发送的分析结 果对所述聚合服务器节点 发送的局部聚合结果进 行解密和统计， 将统计结果 发送给所述数 据请求节点。 2.根据权利要求1所述的一种用电数据安全共享模型， 其特征在于， 所述 聚合服务器节 点还用于对加密后的局部聚合结果执 行同步上链操作。 3.一种用电数据安全 共享方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 部署用电数据的聚合请求表达方式和智能合约； 获取数据请求者提交的用电数据聚合请求， 审核所述用户数据聚合请求是否符合所述 聚合请求表达方式； 若符合所述聚合请求表达方式， 则对所述用电数据聚合请求进行处 理， 得到处 理结果； 根据所述处 理结果收集相应的用户用电数据， 并对收集的用户用电数据加密； 对加密的用户用电数据进行局部聚合， 得到局部聚合结果， 对所述局部聚合结果加密； 根据所述智能合约和所述分析结果对加密的局部聚合结果进行解码和统计， 得到统计 结果； 将所述统计结果发送给 数据请求 者。 4.根据权利要求3所述的一种用电数据安全共享方法， 其特征在于， 还包括以下步骤： 对加密的局部聚合结果执 行同步上链操作。 5.根据权利要求3所述的一种用电数据安全 共享方法， 其特 征在于， 所述部署聚合请求表达方式包括以下步骤： 定义请求参数集合， 所述请求参数集合用于表示数据请求者的特定需求， 所述请求参 数集合包括一个或多个用电数据类型与用电数据统计方式之间的对应关系； 定义智能电表ID集合， 所述智能电表ID集合用于表示数据请求者的请求范围， 所述智 能电表ID集 合包括一个或多个智能电表的ID标识； 将所述请求参数集合、 所述智能电表ID集合、 数据请求者信 息、 当前请求的时间戳和数 据接收密钥进行组合， 形成聚合请求报告； 将所述聚合请求报告作为数据请求 者的聚合请求表达方式； 所述部署智能合约包括以下步骤： 定义局部聚合结果的解密方法； 定义用电数据统计方法。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114785602 A 26.根据权利要求5所述的一种用电数据安全共享方法， 其特征在于， 所述对所述用电数 据聚合请求进行处 理包括以下步骤： 根据所述请求参数集合中的用电数据类型和所述智能电表ID集合中的智能电表ID标 识， 利用同态加密法与盲因子结合的方式对用电数据进行加密聚合， 得到所述处 理结果。 7.根据权利要求4所述的一种用电数据安全共享方法， 其特征在于， 所述同步上链操作 包括： 获取需上链的加密的局部聚合结果； 对需上链的局部聚合结果的数据及身份的合法性进行签名验证； 对验证合法的局部聚合结果采用PBFT共识机制进行同步上链。 8.一种用电数据安全 共享系统， 其特 征在于， 包括： 聚合请求部署模块， 用于 部署用电数据的聚合请求表达方式； 智能合约部署模块， 用于 部署智能合约； 聚合请求接收模块， 用于 接收数据请求 者提交的用电数据聚合请求； 审核模块， 用于审核所述用户数据聚合请求是否符合所述聚合请求表达方式； 聚合请求处理模块， 用于对符合所述聚合请求表达方式的用电数据聚合请求进行处 理， 得到处 理结果； 用电数据收集模块， 用于根据所述处理结果收集相应的用户用电数据， 并对收集的用 户用电数据加密； 局部聚合处理模块， 用于对加密的用户用电数据进行局部聚合， 得到局部聚合结果， 对 所述局部聚合结果加密； 解码和统计模块， 用于根据 所述智能合约和所述分析结果对加密的局部聚合结果进行 解码和统计， 得到统计结果； 数据发送模块， 用于将所述统计结果发送给 数据请求 者。 9.根据权利要求8所述的一种用电数据安全共享系统， 其特征在于， 还包括： 同步上链 模块， 用于对加密的局部聚合结果执 行同步上链操作。 10.根据权利要求9所述的一种用电数据安全共享系统， 其特征在于， 所述同步上链模 块包括： 上链请求获取 单元， 用于获取需上链的加密的局部聚合结果； 验证单元， 用于对需上链的局部聚合结果的数据及身份的合法性进行签名验证； 同步上链处理单元， 用于对验证合法的局部聚合结果采用PBFT共识机制进行同步上 链。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114785602 A 3