一种基于联盟链的电力预售交易方法、装置及系统

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于联盟链的电力预售交易方法、装置及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，电网正在向智能化、开放化、市场化的方向发展，区块链作为一种新兴的底层通信技术，实现为一种不可篡改的分布式系统；这与电网的发展方向具有很高的契合度，强调去中心化、智能化、公开化、市场化等特点。若能将区块链技术应用于智能电网，可以解决很多现存问题，例如：(1)利用区块链的数据不可篡改性，可以有效记录电力生产、数据采集、电力交易、用电情况等各环节的准确数据，以供日后有需要时可以追溯查找；(2)利用区块链技术的分布式特性，减少传统能源交易中第三方的参与程度，推动电力资源交易流通的去中心化和市场化；(3)区块链技术可以有效降低信任成本，建立生产者与消费者的去信任化供需平衡体系；(4)区块链的分布式存储和加密技术，在很大程度上保护了数据隐私与安全，也增强了电网抵御外部网络攻击的鲁棒性。

目前的一些区块链研究多集中于如：公共链，例如比特币、以太坊，是完全开放的网络，交易及达成共识的速度较慢，难以满足电力交易的瞬时性需求；再如私有链，私有区块链网络的读写权限由某个组织或个人完全控制，不符合当前电网去中心化的发展方向，也阻碍了电力资源交易的市场化、智能化发展。

另外，传统电力能源市场中部分消费者正在逐渐转型为产销者(在以消耗能源为主的同时拥有一定电量产能手段，一般利用可再生能源发电，例如太阳能、风能)，且此类能源主体参与电力交易正逐渐成为电力市场的主流发展趋势。如果还采用原始的统一定价、集中调度、中心结算的方式进行电力交易，会导致交易效率低下，供需不平衡，造成资源的浪费等问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种基于联盟链的电力预售交易方法，以解决目前电力交易系统交易效率低下、供需不平衡及资源浪费问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种基于联盟链的电力预售交易方法，所述方法应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点，所述方法包括：

所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；

所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

可选的，所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单的步骤之前，所述方法还包括：

所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易请求，所述电力交易请求包括电力单位电力交易价值信息以及缺口电量数据或剩余电量数据，所述缺口电量数据或所述剩余电量数据为根据区块链上预设时间段内的历史产电量数据和历史耗电量数据预测得到的电量数据；

若所述单位电力交易价值信息及缺口电量或剩余电量满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单。

可选的，所述若所述单位电力交易价值信息及缺口电量或剩余电量满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单，包括：

若所述电力交易请求为购买电力请求，且所述电力交易请求对应的单位电力交易价值大于或等于出售队列中电力出售订单的单位电力交易价值，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述第一电力交易订单，并根据所述第一电力交易订单确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单；其中，所述第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个所述电力交易对应的交易电量分别为所述电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值；

若所述电力交易请求为出售电力请求，且所述电力交易请求对应的单位电力交易价值小于或等于购买队列中电力购买订单的单位电力交易价值，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述第一电力交易订单，并根据所述第一电力交易订单确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单；其中，所述第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个所述电力交易对应的交易电量分别为所述电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值。

可选的，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项的步骤之后，所述方法还包括：

若所述交易电量小于所述出售电量或所述购买电量，所述背书节点获取缺额电量，所述缺额电量为所述交易电量与所述出售电量或所述购买电量的差值，并根据所述缺额电量生成第一电力交易请求；

若所述第一电力交易请求对应的单位电力交易价值满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述第一电力交易请求对应的第三电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第三电力交易选项确定所述第二电力交易订单；

所述背书节点对所述电力交易订单进行更新，得到更新后的所述电力交易订单，所述更新后的所述电力交易订单包括所述第一电力交易订单和所述第二电力交易订单。

可选的，所述排序节点包括主排序节点及辅助排序节点，所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块，包括：

所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定一个主排序节点及若干个辅助排序节点；

所述主排序节点根据所述目标电力交易生成预选区块，所述预选区块包括主排序节点的签名；

若干所述辅助排序节点均接收所述预选区块，判断所述预选区块是否通过所述辅助排序节点的验证；

若所述预选区块通过所述辅助排序节点的验证，所述辅助排序节点向所述主排序节点返回签名，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

若所述预选区块未通过所述辅助排序节点的验证，返回执行所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定一个主排序节点及若干个辅助排序节点的步骤。

可选的，所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定主排序节点及辅助排序节点，包括：

所述排序节点接收所述目标电力交易，并获取每个所述排序节点对应的交易参与度，根据所述交易参与度抽签产生所述主排序节点；

在排序节点中除所述主排序节点以外的交易参与度排在前预设位数的节点中，抽签确定所述辅助排序节点；

其中，抽签的中签概率与所述交易参与度呈正相关关系，所述交易参与度由节点贡献的算力、节点贡献的存储单元、节点连续在线并参加共识的时长、节点对应终端设备历史交易额，以及区块链网络中最新的一个区块对应的终端设备的交易额度确定。

可选的，所述若干所述辅助排序节点接收所述预选区块，判断所述预选区块是否通过若干所述辅助排序节点的验证；若通过所述辅助排序节点的验证，所述辅助排序节点向所述主排序节点返回签名，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块，包括：

若干所述辅助排序节点均接收所述预选区块，判断所述预选区块是否通过所述辅助排序节点的验证，若所述预选区块对应的交易数据通过验证，向所述主排序节点返回签名；

若所述主排序节点收到的所述辅助排序节点的签名数满足预设值，所述主排序节点将所述预选区块及与所述预选区块对应的签名广播至所述排序节点中的非主排序节点；所述排序节点中的所述非主排序节点接收所述预选区块及与所述预选区块对应的签名，并对所述预选区块对应的签名进行验证，得到验证通过后的目标区块。

可选的，所述方法还包括：所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第一请求，所述记账节点判断所述第一溯源请求的类型，若所述第一溯源请求为验证溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的上链溯源结果，所述上链溯源结果用于反映所述目标电力交易是否上链；若所述第一溯源请求为交易信息查询溯源请求，并向所述终端设备返回所述目标电力交易的交易溯源结果，所述交易溯源结果用于反映所述目标电力交易对应的交易信息；或，

所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第二溯源请求，所述第二溯源请求为监管溯源请求，所述记账节点根据所述第二溯源请求确定终端设备的权限，获取与所述权限对应的所述目标电力交易对应的交易信息，并向所述终端设备返回所述目标电力交易对应的交易信息。

本说明书一个或多个实施例提供了一种基于联盟链的电力预售交易装置，其特征在于，所述装置应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点，所述方法包括：

发送单元，用于控制所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；

生成单元，用于控制所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

更新单元，用于控制所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

本说明书一个或多个实施例提供了一种基于联盟链的电力预售交易系统，其特征在于，所述系统包括区块链网络及，与所述区块链网络连接的若干终端设备，若干所述终端设备至少包括第一终端设备和第二终端设备，其中，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点；

所述终端设备，用于响应请求发送指令向所述区块链网络中的背书节点发送电力交易订单，，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；

所述区块链网络中的背书节点，用于接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；

所述区块链网络中的排序节点，用于控制所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块

所述区块链网络中的记账节点，用于控制所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种基于联盟链的电力预售交易方法，可以应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点；所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。这样，通过对已包括所述第一终端设备及与第一终端设备对应的第二终端设备认可的签名的电力交易订单，在包括区块链网络的电力交易系统中进行电力交易，即第一终端设备与第二终端设备在发电或用电前预先完成交易订单的签名，达成电力预销售/购买的电力交易订单，等到发电或用电时，可直接根据电力交易订单进行交易，提高交易速度以及交易效率；同时，由于上链的电力产销者可根据将自用电量后的剩余电量在区块链电网中进行出售，避免剩余电量的浪费，促进电网内的电力供需平衡；此外，可分散终端设备间的交易时间，降低用电高峰时电力交易系统的压力，也能给电网公司更多的时间进行电力的管理与调度，进一步促进电力的供需平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种区块链网络的分层示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种基于联盟链的电力预售交易方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的另一种基于联盟链的电力预售交易方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种基于联盟链的电力预售交易系统的监察溯源的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种基于联盟链的电力预售交易系统的注册认证的流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的联盟链的电力预售交易方法的流程举例示意图；

图7为本发明一实施例提供的一实施例提供的联盟链的电力预售交易方法的流程另一举例示意图；

图8为本发明一实施例提供的一种基于联盟链的电力预售交易装置的结构示意图；

图9为本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

发明人研究发现传统能源市场中部分消费者正在逐渐转型为产销者(在以消耗能源为主的同时拥有一定产能手段，一般利用可再生能源发电，例如太阳能、风能)，且此类能源主体参与电力交易正逐渐成为电力市场的主流发展趋势。如果还采用原始的统一定价、集中调度、中心结算的方式进行电力交易，会导致交易效率低下，供需不平衡，造成资源的浪费等问题。

故，本发明提供一种基于联盟链的电力预售交易方法，可以应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点；所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。这样，通过对已包括所述第一终端设备的签名及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名，在包括区块链网络的电力交易系统中进行电力交易，即第一终端设备与第二终端设备在发电或用电前预先完成交易订单的签名，达成电力预销售/购买的电力交易订单；等到发电或用电时，可直接根据电力交易订单进行交易，提高交易速度以及交易效率。同时，由于上链的电力产销者可根据将自用电量后的剩余电量在区块链电网中进行出售，避免剩余电量的浪费，促进电网内的电力供需平衡；此外，可分散终端设备间的交易时间，降低用电高峰时电力交易系统的压力，也能给电网公司更多的时间进行电力的管理与调度，进一步促进电力的供需平衡。

需要说明的是，本发明所述的区块链网络为联盟链网络(即联盟链)，联盟链网络作为一种授权区块链，仅接收经过身份认证的节点加入网络，能够有效保证电力数据及交易信息的安全，且联盟链中共识的达成也更加简洁高效，能满足电力交易瞬时性的需求。同时联盟链中各类节点的权限不同，更为符合当前电网系统中对多种角色的需求。

在一种实施方式中，如图1所示的一种区块链网络的分层示意图，本实施例中的区块链网络可以分为五层，分别是物理设备层、数据层、网络层、技术层及服务层。接下来分别对这五层进行介绍。

物理设备层，位于区块链网络的最底层，其包括用于电力数据测量和记录的智能电表、各类用户运行节点和托管账本的区块链终端设备，以及各类发电设备(光伏、风力、火力发电设备)、储能设备等。

数据层，其中存储的数据主要包括用电和发电数据、电力交易数据等。用电数据主要指网络中各类用户的电力消耗信息，这些数据可以通过智能电表实现自动上传；对于发电数据的记录包括发电类型(光能发电、风能发电、水力发电和火力发电等)、发电量以及日发电效率曲线等信息；电力交易包括电力交易双方、成交价格和电量。所有的数据都经过排序节点打包然后上链，记录于区块链中，形成不可篡改的数据信息。

网络层，由多个分布式节点组成。这些节点共同构成一个P2P的网络，采用Gossip协议进行节点间的数据传输及定位感知，同时使用gRPC框架实现接口调用功能。

技术层，包括：

身份认证技术，确保加入电力交易网络的用户有一定的信任基础，同时根据身份确定参与者在区块链网络中拥有各项权限；

策略，是一组规则，这些规则定义了如何制定决策和达到特定目标的步骤，是基础架构管理的机制；

分布式账本，存储有关电力业务对象的重要事实信息、对象属性的当前值，以及导致这些当前值的交易历史；

节点，是区块链电力交易网络的基本组成元素，它们承载账本和智能合约，在电力网络中节点分类较多，每种节点都有特定的权限和工作；

共识，简单来说就是概率一致性算法，这些算法最终以高概率确保账本的一致性，因此可以保证经过排序的区块都是一致且正确的；

智能合约技术，用于定义生成添加到账本的新交易的可执行逻辑。

服务层位于整个网络架构的最上层，其中包括电力系统的区块链网络所提供的多项服务，例如最基本的记账服务，用于记录电力交易信息或重要电力数据。身份认证服务用于确定电网参与者身份，增强信任基础。策略服务可以定义电网管理机制，帮助管理者更好的控制网络的运行状态。智能合约服务帮助用户更好的编写适用于特定场景的电力交易合约。权限服务用于分配不同的权限给不同的电网用户。

需要说明的是，电力市场中的角色主要包括：消费者、电力生产商、产销者、电力市场运营商(包括运输和系统运营商、分销系统运营商、电力交易商等)、最终客户等。简化考虑，无论是最终客户还是生产者或供应商，都可以归类为电网区块链中的节点，各类节点的区别在于其需要调用的应用不同。而电力市场运营商，无论执行哪种功能，都可以算作是区块链网络的管理者。用户的身份需要经由MSP(会员服务提供商)转换为网络中的特定角色，以此来明确相应权责。MSP中定义CA的有效性，由这些有效的CA颁发数字证书的用户才有资格加入网络。MSP还可以区分不同级别的数字证书颁发机构颁发的不同权限的数字证书，并定义其在通道及网络中的权限。同时，MSP还可以识别不同参与者在相应通道或网络中的特殊身份，例如管理员身份。

而用户则需要在电力交易系统中进行注册，完成角色定位，具体地，参见图5，注册认证步骤主要包括以下子步骤：

电网用户使用非对称加密算法，例如RSA或ECC算法来生成公私密钥对，私钥由用户自己保存。

用户根据自身情况(是电力生产者、电力消费者、还是产销者)，向证书颁发机构CA(certificate authority，简称CA)提出相应身份申请，并提供之前生成的公共密钥及相关证明给认证机构。例如一位用户想要申请产销者身份，那么他需要提供可以发电的证明，以及发电方式(火力发电、可再生能源发电等)的证明。若认证审核通过，证书颁发机构将颁发给用户一个数字证书，证书内包含用户的个人信息和公共密钥，同时还有CA的签名信息。个人信息包括用户的真实身份、发电地址、用电地址、电力市场中的角色定位、发电方式(可再生能源发电或非可再生能源发电)等。非对称加密所需的公私密钥对也同时颁发给用户，并将用户的公钥与数字证书绑定后发布到整个网络中。

用户获得有效的数字证书后，通过MSP将身份信息转换为网络中的角色定位，并创建相应节点加入网络。加入网络后，将数字证书和公共密钥公布给网络中其它参与者以表明自己的身份。

电力市场运营商作为整个电力区块链网络的管理员，可以定义联盟和创建通道，但对每个联盟和通道内运行的策略没有直接控制权。除此之外电力市场运营商会创建多个节点加入每个通道中参与管理与交易。

结合电力市场中的角色分类、排序节点、区块链网络中需要节点执行的不同功能相互对应、联盟链节点类型和电力市场中角色分类，电网区块链中节点类型主要分为以下几类：

轻节点：不存储任何区块数据及合约信息的节点，想要发起交易或查询历史信息需要连接其他节点进行合约调用。没有足够算力和存储能力的用户可以通过运行一个轻节点来参与电力区块链网络的运行。

对等节点(peers)：参与区块账本数据维护的节点，是网络的基础组成之一。根据功能不同，对等节点还可分为背书节点、记账节点等。其中背书节点负责响应普通用户调用智能合约的申请，并进行模拟交易来验证交易的可行性，以此来实现背书策略。背书节点一般由大型用户、大型生产商、市场运营商、电网公司等有算力条件的参与者运行，一来是因为这些用户有足够的算力进行背书，二来这些用户的可信度更高。记账节点只参与维护区块账本数据，有存储能力的用户均可以运行记账节点。

排序节点：主要提供排序服务，不参与交易内容，按预先定义的规则将交易打包成区块，此类节点无需权限。其中，有能力的组织或者个人均可运行排序节点参与排序服务。

至此，上述节点类型已介绍完成。还需要介绍的是，交易智能合约主要是用来定义交易机制。背书策略实际上是一种管理规则，在电力交易区块链网络中进行交易需要经过背书节点背书(模拟运行)，每个智能合约都有专门的背书策略，其中规定了调用该智能合约进行交易需要哪些背书节点进行背书并签名。可选的背书策略有AND、OR以及它们的任意组合，例如AND(Org1，Org2)就是需要Org1中的背书节点和Org2中的背书节点都对交易进行背书并附上签名；OR(Org1，Org2)需要Org1中的背书节点或Org2中的背书节点其中一个背书并签名即可。它们的任意组合可以是AND(OR(Org1，Org2)，Org3)等，背书策略也可以根据实际交易情况进行调整。

需要说明的是，在本实施例中，根据节点功能和对应的权限，在智能电网区块链网络中，对等节点可以全部由电网运营商进行部署和管理。下面将具体介绍，如何利用区块链网络中的背书节点、排序节点和对等节点如何实现电力交易的方法。

下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。

参见图2，示出了本发明实施例中的一种基于联盟链的电力预售交易方法，所述方法应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点，所述方法包括：

S301：所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名。

在本实施例中，当用户需要进行电力交易时，比如需要购买电力、出售电力等电力交易，用户A可以通过第二终端设备向已部署智能合约的背书节点发送电力交易订单，交易订单包括第一终端设备及与第一终端设备对应的第二终端设备对电力交易订单认可的签名，即该电力交易订单为用电或发电前预先达成并经过签名的交易订单，类似与预销售订单。背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向第一终端设备返回电力交易订单对应的第一电力交易选项，其中第一电力交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，用户B通过第一终端设备接收到返回的第一电力交易选项，从若干个电力交易中选择确定最终的目标电力交易，即选择确定需要交易的电力交易。由此，预先达成电力交易订单，等到发电或用电时，可直接根据电力交易订单在区块链网络中进行交易，提高交易速度以及交易效率。

本发明所述的第一终端设备和第二终端设备均为区块链网络中可信任的终端。具体终端设备的具体结构可以为如本发明所述的电子设备(参见图9)。

在步骤S301的步骤之前，所述基于联盟链的电力预售交易方法还包括：

所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易请求，所述电力交易请求包括电力单位电力交易价值信息以及缺口电量数据或剩余电量数据，所述缺口电量数据或所述剩余电量数据为根据区块链上预设时间段内的历史产电量数据和历史耗电量数据预测得到的电量数据；

若所述单位电力交易价值信息及缺口电量或剩余电量满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单。

在本实施例中，用户A根据区块链上记录的预设时间段内，通过历史产电量数据和历史耗电量数据预测得到在所述预设时间段内的缺口电量数据或剩余电量数据；用户A通过第二终端设备将包含缺口电量数据或剩余电量数据及电力单位电力交易价值信息的电力交易请求发送至背书节点；背书节点基于智能合约，根据电力交易请求的类型及单位电力交易价值信息确定第二电力交易选项，背书签名后，并将包含背书签名的第二电力交易返回选项至第一终端设备。第二电力交易选项包括若干个电力交易订单以及背书节点的签名，用户B通过第一终端设备接收到返回的第二电力交易选项中包括的若干个电力交易订单，中选择确定最终的目标电力交易订单。其中，预设时间段可以为一天中的某一时间段、一天或若干天，如预设时间为一天中的18:00-22:00等，具体可根据需求选择设定预设时间段。如，通过对前一天或者前几天甚至更长的18:00-22:00这一时间段的历史产电量数据和历史耗电量数，预测得到明天或者后面几天在18:00-22:00的缺口电量数据或剩余电量数据；用户基于次预测的缺口电量数据或剩余电量数据，通过第一终端设备在电力交易系统中提出电力交易请求。

具体地，背书节点接收针对第一终端设备接收到的电力交易请求，电力交易请求具有不同的类型，分为购买电力请求和出售电力请求。判断电力交易请求的类型，若电力交易请求为购买电力请求，且电力交易请求对应的单位电力交易价值大于或等于出售队列中电力出售订单的单位电力交易价值；背书节点向第一终端设备返回电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便第一终端设备根据第二电力交易选项确定第一电力交易订单，根据第一电力交易订单确定电力交易订单，并向背书节点发送电力交易订单；其中，第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个电力交易对应的交易电量分别为电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值。用户B通过第一终端设备根据第二电力交易选项确定到电力交易订单，并签名，第一终端设备将携带签名的电力交易订单发送至排序节点。

若电力交易请求为出售电力请求，且所述电力交易请求对应的单位电力交易价值小于或等于购买队列中电力购买订单的单位电力交易价值，背书节点向所述第一终端设备返回电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便第一终端设备根据第二电力交易选项确定第一电力交易订单，根据第一电力交易订单确定电力交易订单，并向背书节点发送电力交易订单；其中，所述第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个电力交易对应的交易电量分别为电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值。用户B通过第一终端设备根据第二电力交易选项确定电力交易订单，并签名，第一终端设备将携带签名的电力交易订单发送至排序节点。

由于电力交易请求在撮合配对过程中具有随机性，一般会出现购买电力交易请求对应的购买电量和出售电力请求对应的出售电量的情况。具体地，若交易电量小于出售电量或所述购买电量，所述背书节点获取缺额电量，缺额电量为交易电量与出售电量或购买电量的差值，并根据缺额电量生成第一电力交易请求；若第一电力交易请求对应的单位电力交易价值满足预设条件，背书节点向第一终端设备返回第一电力交易请求对应的第三电力交易选项，以便第一终端设备根据第三电力交易选项确定第二电力交易订单；对电力交易订单进行更新，得到更新后的电力交易订单，并向背书节点发送更新后的电力交易订单；其中，更新后的电力交易订单包括第一电力交易订单和第二电力交易订单。针对预设条件具体地，当所述电力交易请求为购买电力请求时，预设条件为：所述电力交易请求对应的单位电力交易价值大于或等于出售队列中电力出售订单的单位电力交易价值；当所述电力交易请求为出售电力请求时，所述电力交易请求对应的单位电力交易价值小于或等于购买队列中电力购买订单的单位电力交易价值。

具体地，在电力生产、用电/耗电之前对电力资源进行提前买卖(电力交易订单)，即提前达成电力交易订单，电力交易订单的所交易的电量可以根据预设时间段内的历史产电量数据和历史耗电量数据预测得到；例如出售电量为：α(预测产电量-预测耗电量)，其中α是一个常量。可以利用区块链上记录的历史发电量和耗电量数据进行预测确定出售电量或购买电量。对于电力产销者，预设时间段需出售电量或者购买电量可根据α(预测产电量-预测耗电量)，预设时间段内(比如一天内)预测产电量为根据预设时间段的历史产电量确定，预测耗电量为根据预设时间段的历史耗电量确定。对于电力消费者，其历史产电量为0，预设时间的购买电量为根据历史耗电量预测的预测耗电量。根据预测提前交易的好处在于：多数小型电力产销者没有足够的电能存储设备，这些用户的产电除了自身消耗外剩余几乎全部浪费，如果提前根据预测量进行预销售，预先达成交易订单，可以将这些多余的电能利用起来，直接传输给买电用户，既节约了资源也为用户提供了收益。同时可以根据交易订单提前规划电力传输路线，减轻电网负担，以及缓解购电高峰时的网络负担。其中，预设时间段可以为一天中的时间段、一天或若干天。本发明所指的单位电力交易价值可以为电力的交易单价，例如可以为每度电对应的价格；单位电力交易价值信息可以为单价信息。

交易双方可根据自身需求提出电力交易请求，电力交易请求中可包含想要购买或出售的电量、单位电量的价格、是否为绿色能源发电、用户地址、订单ID、时间和用户身份等信息。电力交易请求可分为购电电力交易请求和售电电力交易请求，两种电力交易请求按照价格优先、时间优先的顺序存储于不同的队列中(卖单队列及买单队列)。卖单队列(出售队列)的电力交易请求是按价格由低到高排序，买单队列(购买队列)则相反，按价格由高到低排序；相同价格的电力交易请求，则绿色能源发电委托单在前，其余按下单时间的先后排序。若电力交易请求对应的购电单位电力交易价值大于或等于出售队列中电力出售订单的单位电力交易价值，自动撮合成交易订单。交易订单中的交易电量是双方在电力交易订单中购买电量或出售电量的较小值，可选地价格可为多个电力交易订单中标注价格的平均值。购电或售电量较大一方的电力交易请求依旧存在，但电量会减去交易订单中的电量，交易订单确定后交易双方根据订单要求进行钱货互换，完成交易。

各类用户根据自身预测，决定预购买或预出售电量(出售或购买量设置下限，防止有用户恶意刷单)，可根据网络中已有订单作为参考制定单位电力交易价值(电力交易单价)，然后通过智能合约生成到电力交易请求。电力交易请求对应的预出售电量可略低于预测剩余电量，电力交易请求对应的购买电量可略高于预测的缺口电量。如果对之前申请的电力交易请求不满意，可以利用用户身份信息申请撤销电力交易请求，清除报价信息。

本实施例的基于联盟链的电力预售交易方法采用的是连续竞价的交易方式，用户的电力交易请求，电力交易请求包括的单位电力交易价值信息满足预设条件，就能即时成交。电力交易请求上网后，先判断电力交易请求类型，若是购买电力交易请求，则电力交易请求对应的单位电力交易价值与出售队列中第一个电力交易请求的单位电力交易价值进行比较。若单位电力交易价值高于出售队列中第一个电力交易请求的单位电力交易价值，则自动撮合成交易订单，生成的交易订单经交易双方签字即正式生效；若单位电力交易价值低于出售队列中第一个电力交易请求的单位电力交易价值，则会与出售队列中的其他电力交易请求的单位电力交易价值进行比较，直至匹配到价格合适的交易请求，即达成撮合。同理，若是出售电力交易请求，则电力交易请求对应的单位电力交易价值与购买队列中第一个电力交易请求的单位电力交易价值进行比较，若单位电力交易价值低于出售队列中第一个电力交易请求的单位电力交易价值，则自动撮合成交易订单(电力交易订单)。

通常两个电力交易请求的出售和购买电量并不相等，交易订单中的交易电量是两个电力交易请求中电量的较小值，剩余部分继续撮合或继续挂单(继续生成电力交易请求)。

具体地，若交易电量小于出售电量或购买电量，背书节点即获取缺额电量，其中缺额电量为交易电量与出售电量或购买电量的差值，并根据缺额电量生成第一电力交易请求；若第一电力交易请求对应的单位电力交易价值满足预设条件，背书节点向所述第一终端设备返回第一电力交易请求对应的第三电力交易选项，以便第一终端设备根据第三电力交易选项确定所述第二电力交易订单。背书节点对电力交易订单进行更新，得到更新后的电力交易订单；其中，更新后的电力交易订单包括第一电力交易订单和第二电力交易订单。若第二电力交易订单对应的交易电量依旧有缺额电量，即再次生成其他的电力交易请求，并通过背书节点及第一终端设备、第二终端设备的配合达成新的交易订单，直至发电或耗电(用电)的前一时刻为止或不再有缺额电量为止。

举例性地，具体请参见图3，电量预测准备，各类用户根据区块链上记录的历史产电和耗电量数据对下一天(预设时间段)的产电和耗电量进行预测，并计算出大概的电力缺口量(缺口电量数据)或电力剩余量(剩余电量数据)。

委托单(电力交易请求)上网、撤销；各类用户根据对自身电力缺口量(缺口电量数据)或电力剩余量(剩余电量数据)的预测，决定预购买或预出售电量,出售或购买量设置下限,a

例如，可以设置出售阈值为:

α(S

购买阈值为:

β(B

如果对之前申请的委托单(电力交易请求)不满意，可以利用用户身份信息对应的权限申请撤销申请的委托单(电力交易请求)，并清除报价信息。

采用的是连续竞价的的撮合方式，用户的挂委托单(电力交易请求)，只要满足成交条件，如满足预设条件(单价条件等)就能即时成交。委托单(电力交易请求)上网后，先判断委托单(电力交易请求)类型，若是购买委托单(购买电力请求)，则将其单位电力交易价值与出售队列中第一个订单(电力出售订单)的单位电力交易价值进行比较，若单位电力交易价值高于出售队列中第一个订单(电力出售订单)的单位电力交易价值，则自动撮合成交易订单，生成的交易订单需要交易双方签字才能正式生效。同理，若是出售委托单(电力出售电力请求)，则将其单位电力交易价值与购买队列中第一个订单(电力购买订单)的单位电力交易价值进行比较，若单位电力交易价值低于出售队列中第一个订单(电力购买订单)的单位电力交易价值，则自动撮合成交易订单。通常两个委托单(电力交易订单)的出售和购买电量并不相等，交易订单中的交易电量是两个委托单中电量的最小值，剩余部分继续撮合或继续挂单。

交易订单经过双方签名后正式生效，等到发电用电当天，根据实际电力传输量进行结算。如果售电方不能提供足够的电量，则由售电方出钱向电网公司购买剩余部分的电力提供给购电方(假定电网公司出售的单位电力交易价值相对较高)。满足购电方需求后，交易双方再次签字确认进行货币结算，购电方支付相应的货款。货款分为两部分，一部分货款用于支付电网公司的过网费，另一部分货款转入售电方账户。最后还需判断交易电能是否是可再生绿色电能，如果是绿色电能则按照补贴政策发放相应的货币奖励给售电方，交易完成。

兜底平衡，若用电当天发现购买电量不足或存在剩余电量，可以与电网公司进行兜底交易，电网公司通过收购剩余电力资源和抹平电力缺口来保证整个电网覆盖范围内的供需平衡，避免了电力资源的浪费。在兜底交易阶段将采用电网公司的定价进行实时交易，即交易单位电力交易价值确定且交易一旦达成马上进行电力传输。

S302：所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块。

区块链的共识方法是为了解决在分布式场景下多方参与者如何对某些操作(例如区块的生成)达成一致的问题，以及如何在去中心化的前提下解决节点间相互信任的问题。传统的公有链共识机制如PoW、PoS、DPoS等并不适合应用于区块链电网系统中。联盟链中常用的PBFT共识机制，也就是实用拜占庭容错算法，需要所有节点共同参与共识，容易造成通信复杂度较高，可拓展性差，以及网络不稳定时延迟过高等问题，同样不适合直接应用于电网系统。而一些基于信誉阈值来进行限制的改进方法又容易导致节点积极性不高和中心化问题。且对于电网而言，其覆盖的范围相对较广，需要大量的节点参与维护和管理，单一组织难以承担。而且电网中各类节点都是经过身份认证的，有一定的信任基础。因此，本发明提出一种基于交易参与度与随机抽签选举的改进联盟链共识方案。在本实施例中，排序节点包括主排序节点及辅助排序节，主排序节点及辅助排序节点均由抽签随机选举确定。抽签可通过验证随机函数(verifiable random function，VRF)进行抽签，并结合每个节点的交易参与度进行设计调整，中签的概率与交易参与度成正相关关系，即交易参与度越高，抽中的概率越大。

交易参与度为根据当前节点贡献给整个区块链网络的算力和存储单元、最近交易参与情况、历史交易参与情况以及连续稳定在线时间这五方面确定。

一个排序节点的归一化的交易参与度公式如下(公式中的θ

其中，

本实施例提供一种共识方法，具体的共识过程请参见图7。通过抽签并根据交易参与度随机选取一个主排序节点，在排序节点中除主排序节点以外的交易参与度排在前预设位数的节点中，通过验证随机函数进行抽签并根据交易参与度随机确定所述辅助排序节点。定义除主排序节点和辅助排序节点的剩余排序节点定义为跟随排序节点。如从除主排序节点以外的交易度排在前预设百分比的节点中随机抽取一定数目辅助排序节点，预设百分比可以是50％、60％等，具体可根据实际情况设置。其中，所有正在运行且加入排序服务的排序节点均可以参与抽签，抽签中签的概率和交易参与度呈正相关关系。其中，交易参与度由节点贡献的算力、节点贡献的存储单元、节点连续在线并参加共识的时长、节点对应终端设备历史交易额，以及区块链网络中最新的一个区块对应的终端设备的交易额度确定，具体根据归一化的交易参与度公式得到交易参与度(Pi)。

主排序节点根据目标电力交易生成预选区块，预选区块包括主排序节点的签名，并向辅助排序节点发送包括签名的预选区块。

若干辅助排序节点接收预选区块，判断所述预选区块是否通过若干所述辅助排序节点的验证。

若预选区块通过了辅助排序节点的验证，辅助排序节点向主排序节点返回签名，并根据目标电力交易对应的交易数据生成目标区块。此时区块生成成功，主排序节点将目标区块发送给其他的排序节点，且所有的排序节点将目标区块广播给与之相连的记账节点。

具体地，若主排序节点收到的辅助排序节点的签名数满足预设值，此时即认为预选区块通过了辅助排序节点的验证。主排序节点将所述预选区块及与预选区块对应的签名广播至排序节点中的非主排序节点(除主排序节点以外的其他排序节点)，排序节点中的非主排序节点接收所述预选区块及与所述预选区块对应的签名，并对所述预选区块对应的签名进行验证，得到验证通过后的目标区块。此处的预设值可以为辅助排序节点的预设比例，即认为预选区块通过了辅助排序节点的验证，如三分之二、五分之三等，也可以为某一个具体的预设值，具体可根据需求设置。

若预选区块未通过辅助排序节点的验证，返回执行所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定一个主排序节点及若干个辅助排序节点的步骤。从而再次循环上述步骤。

S303：所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

本实施例中，记账节点收到目标区块后，目标区块由，将目标区块接到区块链的末尾，并对区块中每项交易的背书签名进行验证检验，如果符合背书策略中对背书签名的要求则将目标区块加在区块链末端，形成不可篡改记录，并将交易结果应用于世界状态，更新至所述区块链网络的账本，如果不满足则不进行更新世界状态的操作。随后，可根据奖励分配设定对排序节点进行奖励。

具体的，执行奖惩机制；在共识过程中，若排序节点出现掉线、发送或通过恶意区块、反对正确区块等行为会被视为异常，异常排序节点将在一段时间内被禁止参加共识排序服务，因此异常排序节点的

本实施例提供的共识机制，优点在于保证了整个网络的去中心化，防止记账权过于集中；同时保证了记账的准确性，保证所有合法交易均能上链，排除恶意节点；还引入奖励机制激发用户参与共识的积极性，提高系统的安全性和效率。

S303的步骤之后还包括：记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第一溯源请求，所述记账节点判断所述第一溯源请求的类型，若所述第一溯源请求为验证溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的上链溯源结果，所述上链溯源结果用于反映所述目标电力交易是否上链；若所述第一溯源请求为交易信息查询溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的交易溯源结果，所述交易溯源结果用于反映所述目标电力交易对应的交易信息；或，

所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第二溯源请求，所述第二溯源请求为监管溯源请求，所述记账节点根据所述第二溯源请求确定终端设备的权限，获取与所述权限对应的所述目标电力交易对应的交易信息，并向所述终端设备返回所述目标电力交易对应的交易信息。

具体地溯源请求可分为监管部门的交易监管溯源请求(第二溯源请求)和各类用户的溯源请求(第一溯源请求)，下面对上述两种溯源请求的流程进行介绍。

参见图4所示，监管部门的交易监管溯源请求流程：交易监管部门获得CA颁发的数字证书，并利用该证书以管理员的身份加入电力交易系统的区块链网络，获得最高查询权限，每个区块生成后，监察部门基于终端设备会对其中的每项交易进行监察，并发送的第二溯源请求(监管溯源请求)，记账节点根据所述第二溯源请求确定终端设备的权限，记账节点获取与所述权限对应的所述目标电力交易对应的交易信息，并向所述终端设备返回目标电力交易对应的交易信息。监管部门会根据目标电力交易对应的交易信息(如根据交易双方身份、地址、交易电量、单位电量价格等信息)判断是否有恶意交易；若有交易以极低或极高的交易单位电力交易价值成交、或交易总电量异常，监管机构将对交易的参与双方进行监控，若能确定某用户存在恶意刷单、垄断竞争等违规行为，将对其进行惩处。

各类用户的溯源流程：多数用户都是维护轻节点的普通用户，轻节点不会存储区块内容，仅记录区块头的信息，需要向其它全节点请求查询。根据查询的不同可以分为验证查询和细节查询。验证查询可验证交易是否正确的记录在区块链上，细节查询则是需要查询目标电力交易的具体交易细节。

轻节点用户基于终端设备向相连接的全节点发第一起溯源请求，第一溯源请求分为验证查询请求(验证溯源请求)和细节查询(交易信息查询溯源请求)请求两种，验证查询请求只需要提供需要查询的交易ID即可，细节查询则还需要提供相应的身份证明。

全节点(记账节点)收到查询请求后，根据请求进行回复。所述记账节点判断所述第一溯源请求的类型，若是验证查询请求，即验证溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的上链溯源结果，所述上链溯源结果用于反映所述目标电力交易是否上链。具体的，则根据MerkleTree计算过程，返回给查询者(终端设备)计算Merkle根所需要的其它哈希值。轻节点收到回复信息后，进行验证。如果仅验证交易是否记录在区块中，只需按照Merkle根计算过程，用全节点(记账节点)提供的其它哈希值进行计算，如果结果和区块头中的Merkle根一样，则表明该交易正确的记录在区块中。

若是细节查询(交易信息查询溯源请求)，则首先需要对查询者身份进行验证，如果查询者是这笔交易的参与者且权限足够，向所述终端设备返回所述目标电力交易的交易溯源结果，交易溯源结果用于反映所述目标电力交易对应的交易信息，即返回给查询者(终端设备)可用其公钥打包的目标电力交易对应的所有交易信息；并利用用户自己的私钥对返回信息解密即可获得具体的交易信息。

现将本发明所述的基于联盟链的电力预售交易方法，进行整体性的举例说明，具体请参见图6。

具体的，步骤1：电力交易用户通过客户端(终端设备的客户端)向多个背书节点发送交易订单(购买或出售电力的电力交易请求)，收到交易订单的背书节点调用智能合约进行模拟交易，生成交易建议(第一电力交易选项)响应并附上该背书节点的签名；其中模拟交易结果并不会直接应用于账本，仅将生成的交易建议(第一电力交易选项)返回客户端供用户查看，即将第一电力交易选项返回给客户端供用户查看，用户基于终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易。

步骤2：用户客户端接收到满足背书策略中要求数量的背书节点返回包含背书节点签名的交易建议(第一电力交易选项)后，基于终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易，用户将确认并签名后的包含交易提案(电力交易订单)和所有的交易建议响应的交易整体(第一电力交易选项)的目标电力交易，发送给排序节点进行排序打包。

步骤3：排序节点收到一定数目的交易(目标电力交易)后，按照共识机制中的设定，将一段时间内的所有交易按固定的顺序打包成区块(目标区块)；并将这些区块发送给所有具有记账功能的节点(记账节点)。

步骤4：记账节点收到区块(目标区块)后，将区块接到区块链的末尾，并对区块中每项交易的背书签名进行检验(验证)，如果符合背书策略中对背书签名的要求(目标区块验证通过)，则所述记账节点将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本，并将交易结果应用于世界状态；如果不满足背书策略中对背书签名的要求(目标区块验证未通过)，则不进行更新世界状态的操作。

步骤5：记账节点更新完账本后，将通知用户交易已经生成不可篡改记录。这时，用户可以通过客户端连接到记账节点进行查询，交易被记录在区块中，同时世界状态也进行了相应的更新，表明交易成功完成。

相应于上述的一种基于联盟链的电力预售交易方法，本发明实施例提供了一种基于联盟链的电力预售交易装置，结构如图8所示，所述装置应用于电力交易系统中的区块链网络，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点，所述方法包括：

发送单元601，用于控制所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；其中，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；

生成单元602，用于控制所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

更新单元603，用于控制所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

可选地，所述发送单元601，还用于：

所述背书节点接收针对第一终端设备发送的电力交易请求，所述电力交易请求包括单位电力交易价值信息以及缺口电量数据或剩余电量数据，所述缺口电量数据或所述剩余电量数据为根据区块链上预设时间段内的历史产电量数据和历史耗电量数据预测得到的电量数据；

若所述单位电力交易价值信息及缺口电量或剩余电量满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单。

可选地，所述发送单元601，具体用于：

若所述电力交易请求为购买电力请求，且所述电力交易请求对应的单位电力交易价值大于或等于出售队列中电力出售订单的单位电力交易价值，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述第一电力交易订单，并根据所述第一电力交易订单确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单；其中，所述第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个所述电力交易对应的交易电量分别为所述电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值；

若所述电力交易请求为出售电力请求，且所述电力交易请求对应的单位电力交易价值小于或等于购买队列中电力购买订单的单位电力交易价值，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述电力交易请求对应的第二电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第二电力交易选项确定所述第一电力交易订单，并根据所述第一电力交易订单确定所述电力交易订单，并向所述背书节点发送所述电力交易订单；其中，所述第二交易选项包括若干个电力交易以及背书节点的签名，若干个所述电力交易对应的交易电量分别为所述电力交易对应的购买电量或出售电量中的较小值。

可选地，所述发送单元601，具体用于：

若所述交易电量小于所述出售电量或所述购买电量，所述背书节点获取缺额电量，所述缺额电量为所述交易电量与所述出售电量或所述购买电量的差值，并根据所述缺额电量生成第一电力交易请求；

若所述第一电力交易请求对应的单位电力交易价值满足预设条件，所述背书节点向所述第一终端设备返回所述第一电力交易请求对应的第三电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第三电力交易选项确定所述第二电力交易订单；

所述背书节点对所述电力交易订单进行更新，得到更新后的所述电力交易订单，所述更新后的所述电力交易订单包括所述第一电力交易订单和所述第二电力交易订单。

所述排序节点包括主排序节点及辅助排序节，所述主排序节点及所述辅助排序节点均由抽签随机选举确定，所述生成单元602，具体用于：

所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定一个主排序节点及若干个辅助排序节点；

所述主排序节点根据所述目标电力交易生成预选区块，所述预选区块包括所述主排序节点的签名；

若干所述辅助排序节点均接收所述预选区块，判断所述预选区块是否通过若干所述辅助排序节点的验证；

若所述预选区块通过所述辅助排序节点的验证，所述辅助排序节点向所述主排序节点返回签名，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

若所述预选区块未通过所述辅助排序节点的验证，返回执行所述排序节点接收所述目标电力交易，通过抽签确定一个主排序节点及若干个辅助排序节点的步骤。

可选地，所述生成单元602具体用于：

所述排序节点接收所述目标电力交易，并获取每个所述排序节点对应的交易参与度，根据所述交易参与度抽签产生所述主排序节点；

在排序节点中除所述主排序节点以外的交易参与度排在前预设位数的节点中，抽签确定所述辅助排序节点；

其中，抽签的中签概率与所述交易参与度呈正相关关系，所述交易参与度由节点贡献的算力、节点贡献的存储单元、节点连续在线并参加共识的时长、节点对应终端设备历史交易额，以及区块链网络中最新的一个区块对应的终端设备的交易额度确定。

可选地，所述生成单元602，具体用于：

若干所述辅助排序节点接收所述预选区块，判断所述预选区块是否通过所述辅助排序节点的验证，若所述预选区块对应的交易数据通过验证，向所述主排序节点返回签名；

若所述主排序节点收到的所述辅助排序节点的签名数满足预设值，所述主排序节点将所述预选区块及与所述预选区块对应的签名广播至所述排序节点中的非主排序节点；所述排序节点中的所述非主排序节点接收所述预选区块及与所述预选区块对应的签名，并对所述预选区块对应的签名进行验证，得到验证通过后的目标区块。

所述基于联盟链的电力预售交易装置还包括溯源模块，所述溯源模块用于：

所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第一溯源请求，所述记账节点判断所述第一溯源请求的类型，若所述第一溯源请求为验证溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的上链溯源结果，所述上链溯源结果用于反映所述目标电力交易是否上链；若所述第一溯源请求为交易信息查询溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的交易溯源结果，所述交易溯源结果用于反映所述目标电力交易对应的交易信息；或，

所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第二溯源请求，所述第二溯源请求为监管溯源请求，所述记账节点根据所述第二溯源请求确定终端设备的权限，获取与所述权限对应的所述目标电力交易对应的交易信息，并向所述终端设备返回所述目标电力交易对应的交易信息。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

在本实施例中，相应于上述的一种基于联盟链的电力预售交易方法，本发明还提供了一种电力交易一种基于联盟链的电力预售交易系统，所述系统包括区块链网络及，与所述区块链网络连接的若干终端设备，若干所述终端设备至少包括第一终端设备和第二终端设备，其中，所述区块链网络包括对等节点及排序节点，所述对等节点包括背书节点及记账节点；

所述终端设备，用于响应请求发送指令向所述区块链网络中的背书节点发送电力交易订单，，所述交易订单包括所述第一终端设备及与所述第一终端设备对应的第二终端设备对所述电力交易订单认可的签名；

所述区块链网络中的背书节点，用于接收针对第一终端设备发送的电力交易订单，并向所述第一终端设备返回所述电力交易订单对应的第一电力交易选项，以便所述第一终端设备根据所述第一电力交易选项确定所述目标电力交易；

所述区块链网络中的排序节点，用于控制所述排序节点接收所述目标电力交易，并根据所述目标电力交易对应的交易数据生成目标区块；

所述区块链网络中的记账节点，用于控制所述记账节点接收所述目标区块，并对所述目标区块进行验证，若所述目标区块验证通过，将所述目标区块更新至所述区块链网络的账本。

所述系统还包括：

注册认证模块，用于向终端设备发送数字证书和公私钥对，并基于所述数字证书，通过MSP将身份信息转换为区块链网络中的角色及确定数字证书对应的权限，并以此明确各类用户在网络中的角色以及对资源和信息的访问权限；

监察溯源模块，用于控制所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第一溯源请求，，所述记账节点判断所述第一溯源请求的类型，若所述第一溯源请求为验证溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的上链溯源结果，所述上链溯源结果用于反映所述目标电力交易是否上链；若所述第一溯源请求为交易信息查询溯源请求，向所述终端设备返回所述目标电力交易的交易溯源结果，所述交易溯源结果用于反映所述目标电力交易对应的交易信息；或，所述记账节点接收针对所述目标电力交易发送的第二溯源请求，所述第二溯源请求为监管溯源请求，所述记账节点根据所述第二溯源请求确定终端设备的权限，获取与所述权限对应的所述目标电力交易对应的交易信息，并向所述终端设备返回所述目标电力交易对应的交易信息。

上述实施例的系统用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

本说明书实施例中所述支付涉及的技术载体，例如可以包括近场通信(NearField Communication，NFC)、WIFI、3G/4G/5G、POS机刷卡技术、二维码扫码技术、条形码扫码技术、蓝牙、红外、短消息(Short Message Service，SMS)、多媒体消息(MultimediaMessage Service，MMS)等。

本说明书实施例中所述生物识别所涉及的生物特征，例如可以包括眼部特征、声纹、指纹、掌纹、心跳、脉搏、染色体、DNA、人牙咬痕等。其中眼纹可以包括虹膜、巩膜等生物特征。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

图9示出了本实施例所提供的一种具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。