(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 202210687595.7 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 华北电力大 学 （保定） 地址 071000 河北省保定市莲池区永华北 大街619号 申请人 国网河北省电力有限公司信息通信 分公司　 北京邮电大 学 (72)发明人 李刚　赵琳颖　杨会峰　关雪　 鲁斌　辛锐　陈连栋　程凯　 赵丛林　卢宁　刘欣　申培培　 辛晓鹏　刘咸通　郭少勇　 (74)专利代理 机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 1 1621 专利代理师 袁江琴(51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/1097(2022.01) (54)发明名称 一种基于云链融合的能源交易数据共享系 统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于云链融合的能源交 易数据共享系统及方法， 所述系统包括数据分享 者、 数据获取者、 云服务商和区块链， 所述数据分 享者主要负责收集系统运行信息， 并进行分类加 密之后发送到区块链和云服务商， 所述数据获取 者主要指对系统中的共享数据具有获取需求的 节点， 所述 云服务商对数据分享者上传的共享数 据进行可信验证和加密存储， 所述区块链存储共 享数据关键信息和共享结果。 所述方法包括： 初 始化参数设定、 信息加密、 索引生成、 陷门生成、 共享数据搜索和数据验证。 本发 明通过构建云链 融合下的能源互联网数据共享系统， 将云上的存 储计算能力赋 予区块链， 轻量化区块存储模式的 同时降低了能源互联网运行成本 。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114884747 A 2022.08.09 CN 114884747 A 1.一种基于云链融合的能源交易数据共享系统， 其特 征在于， 包括： 数据分享者： 收集系统运行信息， 对运行信 息进行初步分类处理后， 提取信息 中的数据 摘要ABSid和关键字K， 通过对称密钥y加密得到密 文文件CF， 同时对共享数据进行签名， 签名 为sign， 生成数据索引Index； 数据分享者设置数据访问权限， 加密对称密钥y和关键字K， 分 别生成密文Ckey和CDi， 将CF、 Ckey、 sign以及ABSid发送给云服 务商， Index和CDi发送给区块链； 云服务商： 对数据分享者上传的共享数据进行可信验证和加密存储， 给每条数据分配 唯一标识IDdata， 将通过验证的ABSid和Ckey打包加密成Cda发送给区块链， 当收到区块链的搜 索结果后将对应的CF发送给提出申请的数据获取者； 区块链： 存储共享数据关键信息和共享结果， 将接收到的信 息通过共识机制广播上链， 收到数据获取者的共享请求后进行资格验证和搜索， 将搜索结果反馈给云服务商， 同时发 送部分解密密文DB给数据获取者； 以智能合约技术实现信息搜索和共享服务控制并将共享 结果记录在区块链上， 维护数据共享系统的自治运维； 数据获取者： 指对共享数据具有获取需求的节点， 将自己的身份IDob和陷门搜索发送至 区块链的智能合约中， 验证合格， 接收部分解密密文DB和云服务商发送的密文文件CF， 首先 对DB求解获得对称密钥y， 再通过对称密钥y对密文文件CF进行解密最终获取所需的数据明 文。 2.一种基于云链融合的能源交易数据共享方法， 应用于权利要求1所述的基于云链融 合的能源交易数据共享系统， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 初始化参数设定， 先根据随机生成的安全系数得到公共参数Params、 主密钥msk和 数据摘要ABSid， 通过初始化 参数 完成数据共享过程中的初始化加密设定； S2， 信息加密， 数据分享者向云服务商发送共享存储申请， 注册自己的身份标识IDHi， 定 义基于LSSS的访问策略， 数据分享者提取数据摘要AB Sid、 关键字集合 K＝{k1,k2,…,kn}的同 时进行签名， 将明文数据通过对称密钥y进行对称加密得到CF， 并用公钥pkc和加密函数 KeyGen(pkc)对对称密钥y加密得到 Ckey； S3， 索引生成， 数据分享者生成数据索引 并将Index发送给区块链， 借助共识机制进行全网广播记录； S4， 陷门生成， 数据获取者 向区块链提交获取共享数据申请并发送身份标识 收到 合格反馈后将自己的搜索内容 发送至区块链， 为数据获取者的搜索关键字集合 区块链在收到数据获取者发送的内容后， 生成陷门： 其中， 为陷门结构参数， 为最终构建的陷门， h和q为生成索引时计算的 哈希参数， t为随机数， rk是初始化 生成的私钥；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114884747 A 2S5， 共享数据搜索， 区块链通过智能合约执行搜索算法 接收到索引 Index、 搜索内容 后， 计算： 若等式成立， 说明本次搜索有效， 将搜索结果发送至云服务商， 将部分解密密文DB发送 给数据获取者； S6， 数据验证， 区块链用自己的私钥对从区块链收到的信息进行部分解密： 其中， E和C ”是加密算法计算的参数， rkc是区块链的私钥； 数据获取者先用自己的私钥求 解区块链发送的DB： 其中， rko是数据获取者的私钥， C是对称密钥进行加密的密文， DB表示部分解密 密文； 再通过对称密钥y对云服 务商发送的CF求解： 得到明文 后， 通过智能合约对比关键 字哈希值是否一 致来完成数据验证。 3.根据权利要求2所述的基于云链融合的能源交易数据共享方法， 其特征在于， 所述 S1， 初始化参数设定， 先根据随机生成的安全系数得到公共参数Params、 主密钥msk和数据 摘要ABSid， 通过初始化 参数 完成数据共享过程中的初始化加密设定， 具体包括： 设G1和G2是2个阶为素数q循环群， g∈G1， 随意选取g作为G1的1个生成元， 循环群间存在 双线映射e:G1×G1→G2， H1:{0,1}logk→G1、 H2:{0,1}logk→G1为2个的抗碰撞 Hash函数； 数据分 享者根据随机生成的安全系数 最终生成公共参数Params＝(G1,G2,e,H1,H2,g)； 将msk作 为主密钥， 为乘法群， 包含整数{1,2, …,q‑1}， 数据分享者完成本地数据处 理， 提取关键字集合K＝{k1,k2,…,kn}， 数据摘要ABSid＝{a1,a2,…,an}， ai表示数据分享者 的各种属性， 完成智能合约初始化。 4.根据权利要求3所述的基于云链融合的能源交易数据共享方法， 其特征在于， 所述S2 中， 加密算法包 含密钥生成和信息加密两个部分： 通过数据共享 者的 计算哈希值： 数据共享 者随机选取 s不对外公布， 计算对应公钥： 其中， 为乘法群， s为随机 选取的随机数； 计算对应私钥：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114884747 A 3