(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 202211020922.X (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 申请人 贵州电网有限责任公司 (72)发明人 王吉　胡厚鹏　肖勇　欧家祥　 钱斌　高正浩　罗奕　周密　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 周伟 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/06(2022.01)H04L 67/1097(2022.01) (54)发明名称 一种计量数据的上传系统 (57)摘要 本申请公开了一种计量数据的上传系统， 通 过监测控制模块获取每个参与节点的计量数据 和数字证书， 由签名验证模块对 数字证书进行验 证， 并将通过验证的参与节点的计量数据传输至 区块创建模块， 由区块创建模块生成区块， 节点 评估模块对待评估节点集合中的各个待评估节 点进行共识， 并将共识结果发送至节点管理模 块， 由节点管理模块计算共识评分， 并将共识评 分排行在预设排行位置之前的参与节点的区块 发送至联盟链， 以供联盟链存储 该区块中的计量 数据。 可见， 根据各个管理节点的成功共识次数 和失败共识次数进行共识评分， 在保证共识效率 的同时共识流程能够顺利进行， 通过筛选出符合 共识评分要求的参与节点， 保证了将计量数据上 传至联盟链的安全性。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115396118 A 2022.11.25 CN 115396118 A 1.一种计量数据的上传系统， 其特征在于， 包括监测控制模块、 签名验证模块、 区块创 建模块、 节点评估 模块、 节点管理模块和联盟链； 所述监测控制模块， 用于获取参与节点群组中每个参与节点的计量数据和数字证书， 并将每个参与节点的计量数据和数字证书传输至所述签名验证模块， 所述参与 节点群组包 括若干个参与节点； 所述签名验证模块， 用于验证每个参与节点的数字证书， 并将验证通过的数字证书对 应的参与节点的计量数据传输 至区块创建模块； 所述区块创建模块， 用于计算待创建区块的哈希值并确定每个参与节点的默克尔 根哈 希值， 基于所述参与节点群组的id， 历史最近创建的区块的哈希值， 每个参与节点的地址 id， 该参与节点的默克尔根哈希 值， 当前时间戳以及所述待创建区块的哈希 值， 生成该参与 节点的区块头， 将每个参与节点的计量数据作为构建该参与节点区块的区块体， 以每个参 与节点的区块头和该参与 节点的区块体生成该参与 节点的区块， 以供该参与 节点将该参与 节点的区块广播至各个管理节点； 所述节点评估模块， 用于将每个参与节点添加至预先存储的待评估节点集合， 得到包 含每个参与 节点的待评估节点集合， 以供各个管 理节点对所述待评估节点集合中的每个待 评估节点的区块进行共识， 所述节点评估模块将各个管理节点中， 对每个待评估节点共识 成功的管理节点的个数作为该待评估节点的成功共识 次数， 将各个管理节点中， 对每个待 评估节点共识评估失败的管理节点的个数作为该待评估节点的失败共识次数， 将 每个待评 估节点的成功共识次数和该待评估节点的失败 共识次数发送至所述节点管理模块； 所述节点管理模块， 用于基于每个待评估节点的成功共识次数和该待评估节点的失败 共识次数， 计算该待评估节点的共识评 分， 确定各个待评估节点的共识评 分， 在包含每个参 与节点的待评估节点集合的各个待评估节点的共识评分中， 若该参与节点的共识评 分由高 到低的排行位置位于预设排行位置之前， 将该参与节点的区块发送至所述联盟链， 以供所 述联盟链存 储该参与节点的区块中的计量数据。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 还 包括身份注 册模块； 所述身份注册模块， 用于响应用户提交用户注册信息的指令， 确定用户的用户注册信 息， 通过所述用户注册信息对所述用户进行身份验证， 创建身份验证通过的用户的共享节 点， 并将所述共享节点发送至所述节点管理模块； 所述节点管理模块， 还用于存储所述共享节点， 并向所述共享节点分配该共享节点的 数据共享权限。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 每 个参与节点与每 个计量装置通信相连； 所述监测控制模块获取参与节点群组中每 个参与节点的计量数据， 包括： 所述监测控制模块按照 三相标准源输出模拟激励信号的计量规程， 向参与节点群组中 每个参与 节点的计量装置发送用于脉冲数字信号转换的报文， 以供每个参与 节点的计量装 置将计量得到的结果 转换为脉冲数字信号的中间计量数据， 并生成计量扰动因子； 所述监测控制模块获取所述中间计量数据和所述计量扰动因子， 并将所述中间计量数 据和所述计量扰动因子 叠加， 得到每 个参与节点的计量数据。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 每 个参与节点与每 个计量装置通信相连； 所述监测控制模块获取参与节点群组中每 个参与节点的数字证书， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115396118 A 2所述监测控制模块获取参与节点群组中每个参与节点对应的计量装置的数字证书， 所 述数字证书为该计量装置通过共享密钥和公钥加密得到的； 所述签名验证模块验证 每个参与节点的数字证书， 包括： 所述签名验证模块对每个参与节点的数字证书进行解密， 得到解密后待验证的该参与 节点的数字证书。 5.根据权利要求 4所述的系统， 其特 征在于， 加密所述数字证书的共享密钥和公钥为： 其中， Sk为共享密钥， K为公钥， G为预设曲线参数， r为随机数， k为私钥， H1为第一预设加 密算法， H2为第二预设加密算法， IDmd为所述数字证书对 应的计量装置的标识号， IDpc为该计 量装置对应的参与节点的身份标识号， q为预设质数。 6.根据权利要求5所述的系统， 其特征在于， 所述签名验证模块对每个参与节点的数字 证书进行解密， 包括： 所述签名验证模块利用解密密钥， 对每个参与节点的数字证书进行解密， 所述解密密 钥为： 其中， g为每 个参与节点的预设门限值， fL为解密密钥， ai表示第i个随机数。 7.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述 区块创建模块确定每个参与节点的默 克尔根哈希值， 包括： 所述区块创建模块将每个参与节点的计量数据与一段随机二进制码序列进行异或运 算， 得到该参与节点的计量数据的第一编码； 所述区块创建模块将每个参与节点的计量数据与该计量数据的第一编码进行异或运 算， 得到该参与节点的计量数据的第二编码； 所述区块创建模块将每个参与节点的计量数据与该计量数据的第二编码进行异或运 算， 得到该参与节点的计量数据的第三编码； 所述区块创建模块基于每个参与节点的计量数据与该计量数据的第 一编码， 构建该计 量数据的默克尔树第一 树根； 所述区块创建模块基于每个参与节点的计量数据与该计量数据的第 二编码， 构建该计 量数据的默克尔树第二 树根； 所述区块创建模块基于每个参与节点的计量数据与该计量数据的第 三编码， 构建该计 量数据的默克尔树第三 树根； 利用下式计算得到每 个参与节点的默克尔根哈希值： MH＝hash(C1,C2,C3) 其中， MH为每个参与节点的默克尔根哈希值， C1为该参与节点的默克尔树第一树根， C2 为该参与节点的默克尔树第二 树根， C3为该参与节点的默克尔树第三 树根。 8.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述节点管理模块基于每个待评估节点的 成功共识次数和该待评估节点的失败 共识次数， 计算该待评估节点的共识评分， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115396118 A 3