【A24】基于区块链的分布式电力交易身份及数据隐私保护【云象网络】
发布时间: 2022-11-24 16:45:05

本届A类赛题可通过以下方式提问与交流:

1、大赛官网团队账号-赛题答疑区提问,组委会定期收集问题提交至企业解答后公布;

2、可前往赛题答疑论坛(PC端点击链接):https://mastergo.com/file/77782156635006?utm_source=fwwb&utm_medium=saitishouce&utm_campaign=&utm_term=&utm_content=提问或交流,企业定期回复。



1.命题方向

企业服务+智能计算

2.题目类别

应用类

3.题目名称

基于区块链的分布式电力交易身份及数据隐私保护

4.背景说明

【整体背景】

8月25日,国家能源局综合司印发《国家能源局2022年深化“放管服”改革优化营商环境重点任务分工方案》,“分布式电力交易”等领域方案获关注。《方案》提出,完善市场交易机制,支持分布式发电就近参与市场交易,推动分布式发电参与绿色电力交易。推动建设基于区块链等技术应用的交易平台,研究适应可再生能源微电网、存量地方电网、增量配电网与大电网开展交易的体制机制。

2017年10月,国家发改委、能源局印发《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》(发改能源〔2017〕1901号),标志着“分布式电力交易”启动;2019年,《国家发展改革委办公厅国家能源局综合司关于公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目的通知》(发改办能源〔2019〕594号)公布了首批26个分布式发电市场化交易试点名单,容量共计147万千瓦。2022年1月29日,国家发改委、能源局等印发《“十四五”现代能源体系规划》(发改能源〔2022〕210号),提出“完善支持分布式发电市场化交易的价格政策及市场规则”。

然而,分布式电力交易中的数据及身份隐私保护的研究仍然是行业空白,面临很大的问题与风险。《数据安全法》、《个人信息保护法》及《网络安全法》三部法律均要求市场参与者、数据处理者采取安全技术措施保障数据安全。隐私计算、零知识证明等技术恰好可以在不传递原始数据或保护原始数据的前提下,实现数据的分析、计算、应用,保障电力交易数据在流通与融合过程中的“可用不可见”。

【公司背景】

云象网络:

杭州云象网络技术有限公司成立于2014年,专注服务于金融行业,提供基于“区块链+人工智能+分布式”的金融数字化整体解决方案,是中国最早从事区块链商业应用、数字人民币关键技术和智能反洗钱核心技术研究的团队。云象总部位于杭州,在北京、上海、广州、重庆、西安设有分支机构。云象在“区块链+人工智能+数字人民币”等核心领域拥有200+项发明专利,60+项软件著作权,在TKDE、PAMI、INFOCOM、IJCAI、AAAI、软件学报等国际顶级会议和期刊上发表30+篇论文。

云象是国家高新技术企业,拥有省级研发中心,设有浙江省博士后工作站,是之江实验室首个协同创新生态企业;连续四年入选工信部赛迪区块链研究院等机构联合发布的“中国区块链百强企业”系列榜单,并多次位居榜首。

北航杭研院:

北京航空航天大学杭州创新研究院(简称“研究院”),坐落在浙江省杭州市高新区(滨江),于2018年10月正式启动,是一所由北京航空航天大学与浙江省、杭州市及滨江区三级政府共建的新型人才培养和科技创新平台。

研究院以“建设信息领域世界一流技术创新平台和创新人才培养平台”为使命,围绕人工智能、网络空间与安全、大数据与脑机智能、综合交通大数据、微电子与信息材料、量子精密测量与传感等科技前沿方向,积极探索新机制,汇聚全球创新资源,致力于取得一批重大原始创新和关键核心技术突破与应用,努力建设成为扎根浙江大地、放眼世界一流的人才高地与创新高地。研究院已纳入杭州市“名校名院名所”工程,获评“2019年度杭州市最具影响力新型研发机构”,并于2020 年纳入第一批浙江省省级新型研发机构。

【业务背景】

云象网络:

云象面向金融行业客户提供丰富的解决方案,拥有区块链基础设施平台YunChain、人工智能平台YunAI、分布式数字化应用框架YunDAP、数字人民币核心业务平台YunDCEP、区块链跨链互操作平台YunCross等核心技术产品;在资产流转、数字存证、智能反洗钱、数字人民币、支付结算、票据管理、金融资产交易、供应链金融、金融风险管理等业务领域拥有众多成功实施案例。

云象已构建了完整的产学研用生态体系:参与了中国人民银行金融分布式账本标准制定,承担了多个国家金融市场区块链基础设施建设,牵头了国家科技部重点研发计划“区块链”重点专项(全国唯一企业牵头);与浙江大学、新加坡国立大学分别成立了区块链联合实验室,与浙江大学共建了数字资产与区块链研究所、智能计算与系统实验室,与深想科技共建云象深想人工智能研究中心

北航杭研院:

研究院坚持按照“人才培养、科技创新、产业支撑、国际交流”四位一体的建设思路,打造省市区三级政府共建的新型人才培养和科技创新平台。瞄准国家战略与产业重大需求,围绕浙江产业集群,聚焦北航特色与优势,鼓励协同创新,解决行业关键共性科学技术问题。在区块链与电力交易研究领域,研究院建有基于区块链产业融合的技术应用创新研究平台,并获得诸多技术突破和场景应用部署。平台可自主研发区块链及对等网络底层关键技术、可供科研及商用开发的区块链网络实验平台、适用于抽象业务场景的若干原型系统和面向不同行业的若干区块链应用系统。随着可再生能源的发展,以及国家双碳目标的制定,分布式电力交易市场逐渐在中国各地进行试点,需要隐私计算,区块链,分布式计算等信息技术赋能,有效推进交易市场推广落地。

5.项目说明

【问题说明】

随着分布式能源以及需求侧响应管理的快速发展,电力市场正朝着更加开放的方向发展,分布式电力交易市场逐步建立。基于去中心化交易机制,节点用户两两之间或与电网进行交易,最终实现市场收益的最大化。该市场机制下要求市场参与者之间进行大量的数据交互以达成交易,明文数据的传递会造成用户身份及发用电隐私信息泄漏等安全问题。

【用户期望】

利用区块链技术实现分布式电力交易过程的高透明度,可追溯性,不可篡改性;利用隐私计算技术实现分布式电力交易过程的身份及数据隐私保护,避免恶意攻击导致隐私信息泄露。分布式电力交易可采用以下三个系统模块实现可信安全:

1)分布式电力交易联盟链:将联盟链技术特性与分布式(去中心化)电力交易相结合,开发设计电力交易智能合约,存储交易过程信息与交易结果,自动执行资金转移;

2)分布式电力交易身份隐私保护:实现电力交易者身份信息的匿名与隐藏,实现区块链分布式电力交易系统安全认证过程中的用户身份隐私保护;同时具备对特定用户身份的追踪溯源能力;

3)分布式电力隐私交易:实现隐私交易过程中对交易价格和交易量的隐私保护,实现交易数据的隐私计算更新;交易完成后在不泄露交易结果数据的情况下对交易结果进行验证。

6.任务要求

【开发说明】

算法或程序要充分考虑目标场景的限制和特点,程序应便于部署和使用。鼓励采用合适的智能硬件设备,第三方开发及应用服务平台或自主创新的智能算法。

1)分布式电力交易联盟链:根据分布式电力交易市场不同业务场景,使用分布式账本、高速共识、智能合约技术,建设高收益和高可靠性的交易平台。能够容纳不少于50个节点用户,实现身份认证、电力查询、用户交易、信息存储的功能;

2)分布式电力交易身份隐私保护:为节点开发身份隐私保护模块,模块作为交易平台底层组件进行部署。具体地:利用随机化群签名、可追踪环签名、匿名认证等密码学技术,对用户身份信息进行匿名变换处理,实现电力交易者身份的隐私保护和必要情况下的审计追踪;

3)分布式电力隐私交易:为节点开发去中心化交易模块,模块部署在全连通的节点网络每一个节点,具备以下功能:实现交易匹配(交易撮合);具备实现交易敏感数据加密保护计算的能力;能够实现交易结果金额相等性的零知识证明和交易量的范围零知识证明。

【技术要求与指标】

开发的程序包括且不限于 H5 小程序、原生 App、Web 网站、PC 端软件、嵌入式应用程序等,可运行在常规算力设备上(如:i3 x86 处理器,4G 内存,40G 磁盘)。可基于开源的或第三方商业区块链开发平台,隐私计算算法,也可以采用自己创新的算法、模型。平台容纳不少于50个节点,加密强度(密钥长度)不少于128bits,单笔交易的密文长度≤6KB,加密时间≤2s,解密时间≤0.6s;单笔交易达到零知识交易证明生成时间≤120s,验证时间≤2s,证据大小≤2KB;身份信息匿名操作时间≤1s,身份追踪时间≤3s。

【提交材料】

1)项目概要介绍;

2)项目简介PPT;

3)项目详细方案;

4)项目演示视频;

5)关键模块的概要设计和创新要点(不超过 3 个)说明文档;

6)可运行的 Demo 实现程序;

7)团队自愿提交的其他补充材料。

【任务清单】

1)调研分布式电力交易政策与现状;

2)完成所需系统关键模块的需求分析;

3)设计算法与关键模块的结构;

4)编码开发与功能实现;

5)测试验证主要功能和创新成果;

6)探索应用场景落地。

【开发工具与数据接口】

开发工具及开发平台不限,可以借助开源工具。业务流程设计合理,程序可正常运行,不限制运行在具体的硬件平台和型号,数据与功能 API,有技术说明即可,不需要做具体的接口对接集成调试与验证。

7.其他

如果有具体的客户案例或经过客户实际场景测试,在不涉及知识产权的情况下,可以提供使用或试用说明文档。

8.参考信息

提供相关技术点论文。

9.评分要点

赛题评分要点见附件A 类企业命题初赛统一评分标准。



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