基于多区块链结构的综合能源系统调度构架

综合能源系统(IES)调度中存在难以维护供能主体隐私、难以辨别数据真伪、安全性和可靠性低等问题。文中利用分散式调度方法和区块链中分布式数据存储、智能合约、共识机制、多链扩容和加密技术,提出了包括迭代链、终值链以及数据层、网络层、合约层、共识层、应用层的IES调度构架。该构架以数据层为基础,采用无向联通结构建立主体间的通信网络;在合约层封装基于拉格朗日乘子法的分散式调度模型;在共识层,针对分散式调度的数据一致性,迭代链和终值链分别应用一致性协议算法和拜占庭容错共识机制。算例验证结果表明,所提IES调度构架基于少量通信数据可有效运行,能够防止主体背叛、削弱服务器宕机的影响,提高了IES调度的隐私性、安全性和可靠性。

基于区块链的食品溯源技术研究

区块链由于其可信及不可篡改等技术特性天然适用于食品溯源系统,区块链技术在食品溯源领域的落地应用也越来越多。然而区块链在现有食品溯源系统的应用中,存在着食品溯源场景节点众多、区块链网络负载大、网络延时较长等问题。针对以上存在的问题,引入解释结构模型(Interpretative Structural Modeling,ISM)分层思想,对联盟区块链中常用的传统实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)共识机制进行优化,以提升现有追溯系统性能。即通过区块链节点间的交易关系构建解释结构模型,对区块链共识节点进行分层,建立区块链共识节点分层体系,然后对分层后的区块链共识节点进一步进行分块,划分多个参与网络共识的子节点集群,再以多中心子节点集群分块进行PBFT共识。最后,共识中心节点将共识结果提交区块,实现总体共识。在来自于北京市农业农村局与北京市畜牧总站合作建立的智能禽舍及基于联盟区块链的智能鸡舍监控管理平台采集得到的食品追溯数据集上,经吞吐量和共识耗时实验验证,优化后的实用拜占庭容错共识算法实现了多中心子节点集群分层分块共识,解决了传统实用拜占庭容错算法中网络堵塞问题,减少了区块链网络广播资源浪费、降低了区块链共识通信成本,在保证了区块链共识安全的同时提升了食品溯源区块链网络通信和共识效率。

基于关联规则分析的车联网大数据加密传输模型

在车联网中,由于网络拓扑的动态变化,短时间内形成的数据较多,导致大数据加密效果不佳。针对这一问题,提出基于关联规则分析的车联网大数据加密传输模型。以车联网服务为基础,借助关联规则挖掘车联网大数据。充分考虑车联网环境复杂的情况,将关联规则与加密算法混合使用。采用安全协议数据单元封装源目标地址,达到数据传输保护的目的。通过DES密钥加密数据,获得明文信息。采用基于动态实用拜占庭容错共识机制,对恶意节点的攻击有很好的容错性,实现大数据安全加密传输。实验结果表明,该模型时延高于5 s的节点数量少,最高吞吐量为480 Kb/s,证明选出的簇头能够维持与簇内车辆之间通信的稳定性,也说明了数据加密传输效果较好。