科创中国

综合能源系统的能量管理较为复杂，需要进行高效的能源调度及公开可信的能源交易，且需要加强多个能源系统之间的数据通讯，以实现多能源系统的能量交互。因此，本团队引入区块链跨链互操作机制，为综合能源系统构建跨区块链数据通讯模型。首先，分析了区块链跨链互操作技术的基本原理，分别讨论了双链式能量管理模型与多能源区块链能量管理模型。然后，以保障跨区块链数据安全和简化通讯流程为目标，提出了基于SM2的优化加密算法。最后，验证了所提数据通讯模型与优化加密算法的有效性、抗伪证性及安全性。

1.分析了区块链跨链互操作技术原理及在能源系统中的应用方式，针对双层区块链网络与多区块链交互等应用场景，设计了能源数据跨系统通讯的基本流程。

2.基于我国商用SM2加密算法，通过共识节点群对跨链信息的有效性进行验证，优化了密钥管理中的模型反演过程，提高了生成密钥、SM2数字签名、签名验证的运行效率。

3.利用椭圆曲线离散对数问题实现能源区块链的数字签名，验证了所提能源数据跨系统通讯方法的有效性和抗伪证性，并从密钥保密、前向/后向保密、系统抗风险三个方面证明了所提SM2优化算法的安全性。

区块链底层技术服务和新型智慧城市将会进一步相结合，在信息基础设施、智慧交通、能源电力等领域的应用将会得到极大推广。区块链技术的融合创新和功能拓展，将会为我国经济的发展注入新的动能。能源电力作为我国经济的支柱产业，也需要加快推进区块链技术在电力领域的创新应用，构建适合我国能源电力发展的综合能源区块链技术和应用框架。区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用，可重塑行业信任方式的基础结构，有望成为下一轮技术创新和产业发展的突破口

团队负责人李美成，教授，博士生导师，现任华北电力大学新能源学院院长，享受国务院政府特贴专家。“长江学者”特聘教授，国家“万人计划”科技领军人才，教育部科技委学部委员。主要从事新能源、储能技术及智慧能源系统等方面的研究工作。 李美成教授带领团队先后主持国家自然科学基金重大研究计划项目、国家863项目等科研课题50余项。在Nature Energy等国内外期刊发表论文300余篇；获中国和美国专利授权57项；软件著作权5项；中英文编著8本；带领团队于2021年获“电力科技成果‘金苹果奖’一等奖”。

区块链技术主要特征在于去中心化，通过分布式数据结构、共识机制、非对称加密等技术组合应用，在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面发挥积极作用。挖掘区块链机理，采用灵活可拓展的技术架构，实现多领域的区块链项目落地；充分融合其他新兴技术，研究多种链式结构，实现区块链网络的高并发运行；采用数字身份识别技术保护参与主体信息，合理监管区块链数据信息，实现区块链的数据安全与隐私保护；采用合理的共识机制，在保障去中心化数据交互的同时，实现区块链的低能耗运行。区块链技术灵活应用到能源系统之中，构建自下而上的能源管理架构，实现多种能源去中心化自治协同；要充分挖掘区块链等新兴技术优势，打造稳定高效的区块链网络，实现各类能源供需主体的智能化交易；要采用先进的技术手段，将能源的物理属性赋予数字化身份，实现综合能源系统的信息可追溯和不可篡改；要优化区块链技术应用形式，充分发挥综合能源节能低碳的优势，实现能源工业的绿色可持续发展。将区块链技术与综合能源系统相结合，构建适合我国经济发展的综合能源区块链系统，促进区块链技术与能源技术不断融合、创新和实践，不仅为企业带来可观的经济效益，更为推动我国能源改革的进程，为我国经济社会的发展提供源动力。

建议研发团队以技术入股的方式，以试点示范项目为合作契机，有智慧能源企业联合开展相关的研究，取得阶段性的技术成果共享。