能源区块链关键技术与信息安全问题

隐私泄露：

目前，在区块链上传输和存储的交易数据是公开透明的。对于涉及众多能源子系统交易用户隐私的能源互联网而言，数据的公开显然不符合监管要求，尤其是敏感数据需要平衡隐私保护和合规监管。一方面，能源互联网各参与者在区块链上的交易隐私应得到保护，另一方面，应防止非法参与者利用区块链进行非法交易。

为了加强对每个参与者的隐私保护，可以采取以下对策： 一是认证机构作为参与者进行交易的代理人，避免参与者隐私和重要信息的泄露。二是限制交易数据的广播范围，限制交易数据向部分关键节点的传输。三是建立相应的访问控制机制，控制数据信息的读写。第四，采用环签名、同态加密、零知识证明等技术，避免隐私泄露。

协议攻击：

能源行业具有很强的垄断性，完全有可能某些利益集团有能力超过某种共识机制的容错能力，从而使能源区块链面临严重的安全威胁。另外，当区块链协议需要更新时，会出现部分节点无法获取新版本或无法及时获取新版本的问题，导致不同节点运行的协议版本不一致，从而导致难以叉子和软叉子。问题。图 2 以 PoW 机制为例，展示了拥有 60% 算力的节点更新协议版本后，硬分叉和软分叉对新版本协议的支持情况对比。

a) 硬分叉

b) 软分叉

图2 硬分叉和软分叉示意图

为此，一方面应采取共识机制与现实监管相结合的方式，如通过资产抵押、法律监管等方式进行联合管控，严格控制能源互联网所有参与者的准入。 . 另一方面，在更新区块链共识机制时区块链硬分叉机制，应避免硬分叉区块链硬分叉机制，尽可能使用软分叉。

3）能源区块链安全防护体系建设

为应对能源区块链面临的各种安全挑战，提出以“结构+本体+管理”为基础，全面涵盖分区、边界保护、数据安全、应用安全、密钥安全、安全审计和预警、应急响应 七维度机制的全方位立体防护体系，安全防护必须贯穿能源区块链信息系统的全生命周期，从而有效适应未来能源区块链的发展需求.

图3 能源区块链安全防护体系

4。结论

本文基于能源互联网的实际应用需求，对能源区块链的共识机制、加密算法、智能合约等关键技术进行了对比分析。针对私钥丢失、隐私泄露、协议攻击等信息安全问题，提出相应对策，从结构安全、局部安全、管理安全三个方面构建能源区块链安全防护体系。希望本文的研究成果能为解决区块链在能源系统中应用的信息安全问题提供一定的参考。需要指出的是，本文重点关注能源区块链的信息安全。在将来，能源区块链的交易性能、软硬件限制、治理规则等有待进一步研究。（丁伟、王国成、徐爱东、陈华军、洪超）