面向电力交易分布式账本的改进共识算法研究

作     者：周雅怡 宋伟杰 黄晓英 凌华明 黄明磊 ZHOU Yayi;SONG Weijie;HUANG Xiaoying;LING Huaming;HUANG Minglei

作者机构：广东电网有限责任公司珠海供电局广东省珠海市519000 

出 版 物：《电力大数据》 (Power Systems and Big Data)

年 卷 期：2021年第24卷第6期

页      面：52-59页

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

主　　题：区块链 电力交易 分布式账本 共识算法 拜占庭容错算法 

摘      要：为提升分布式账本存储效率,研究了当前典型共识算法机理,提出了一种面向电力交易分布式账本的改进共识算法。区块链技术已在电力交易领域得到广泛应用,特别是将其作为分布式账本用于交易数据存储时,能够有效解决市场主体的不信任问题。研究了当前典型的公式算法,包括工作量证明算法、权益证明算法、拜占庭容错算法等,对比了其安全性和处理效率等指标差异。基于电力市场交易数据存储实际需要,在实用拜占庭容错算法基础上,引入收集节点和信用分级,提出了一种改进共识算法。最后,在测试系统上对所提出改进共识算法的吞吐量和通信开销两项指标进行检验。结果显示改进算法与实用拜占庭容错算法相比,初始吞吐量即可达到改进前水平,随运行时间增长,吞吐量逐步增大,最终可达传统算法70%以上。同时改进算法通信开销随节点平稳增长,更符合电力市场交易分布式存储的实际需要。