基于共识机制的碳能源消耗监测方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及碳能源监测技术，尤其涉及一种基于共识机制的碳能源消耗监测方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.碳能源包括高碳能源、低碳能源等等。高碳能源是指碳(c)元素排放比例系数较高的一类燃料能源,例如煤炭及石油等均属于高碳能源。在统计某个地区、某个工业区、某个工厂、某个公司的环保情况时，会通过其碳能源的消耗来进行判断。对于某个公司的碳能源监测，既能够反映该公司在生成、生活中的环保性。
3.对于碳能源消耗数据的监测，要保障碳能源数据在传输、存储时安全性，避免被不法分子获取、利用。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种基于共识机制的碳能源消耗监测方法、装置及存储介质，能够基于共识机制生成用于对碳能源数据进行传输、存储的密匙，使得多个关联的采集节点、区域处的密匙都是不同但又都是相关联的，可以有效保障碳能源数据传输、存储时的安全性。
5.本发明实施例的第一方面，提供一种基于共识机制的碳能源消耗监测方法，预先配置多个采集节点，其中每个采集节点用于采集相应区域内的碳能源消耗数据，每个采集节点基于共识机制通过以下步骤对碳能源消耗数据处理，包括：获取预设时间段内每个区域内碳能源消耗数据的数量值，按照所述数量值的数值大小对每个采集节点进行倒排序得到第一排序结果；获取第一排序结果中每个采集节点所对应的标识值；确定某个区域内进行碳能源数据采集的采集节点，将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果；基于预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域内的密码片段值，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果；以每个区域内采集节点对应的第三排序结果作为密匙对碳能源消耗数据传输、存储。
6.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取第一排序结果中每个采集节点所对应的标识值包括：获取采集节点的数量，基于所述采集节点的数量得到对应数量的标识值以及标识值的标识排列结果；将第一排序结果中的采集节点与标识排列结果中的标识按照排列顺序一一对应，获得每个采集节点所对应的标识值。
7.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，确定某个区域内进行碳能源数据采集的采集节点，将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果包括：将提取的标识值与预设的填补标识结合得到融合标识；确定第一排序结果中的预设位置，将所述融合标识放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果。
8.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，基于预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域内的密码片段值包括：确定预设时间段的起始时间点和终止时间点，基于起始时间点和终止时间点确定时间维度的第一子片段值；获取每个区域内碳能源消耗数据的数量值，基于每个区域内碳能源消耗数据的数量值确定碳能源消耗维度的第二子片段值；将所述第一子片段值和第二子片段值结合得到密码片段值。
9.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，确定预设时间段的起始时间点和终止时间点，基于起始时间点和终止时间点确定时间维度的第一子片段值包括：通过以下公式计算第一子片段值，其中，s1为第一子片段值，k
i
为第i个预设时间段的权重值，k
p
为第p个预设时间段的权重值，t2为预设时间段的终止时间点的量化值，t1为预设时间段的起始时间点的量化值。
10.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取每个区域内碳能源消耗数据的数量值，基于每个区域内碳能源消耗数据的数量值确定碳能源消耗维度的第二子片段值包括：通过以下公式计算第二子片段值，其中，s2为第二子片段值，l
m
为第m个区域内的碳能源消耗数据的量值，l
q
为第q个区域内的碳能源消耗数据的量值，h调整系数，t为时间归一化数值。
11.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，将所述第一子片段值和第二子片段值结合得到密码片段值包括：将所述第一子片段值和第二子片段值相乘得到密码片段值。
12.可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部得到第三排序结果包括：其中，所述标识值和密码片段值为不同形式的字符；确定每个区域处采集节点所对应的标识值和密码片段值，将所述标识值在前、密码片段值在后依次设置。
13.本发明实施例的第二方面，提供一种基于共识机制的碳能源消耗监测装置，预先
配置多个采集节点，其中每个采集节点用于采集相应区域内的碳能源消耗数据，每个采集节点基于共识机制通过以下步骤对碳能源消耗数据处理，包括：第一排序模块，用于获取预设时间段内每个区域内碳能源消耗数据的数量值，按照所述数量值的数值大小对每个采集节点进行倒排序得到第一排序结果；标识值获取模块，用于获取第一排序结果中每个采集节点所对应的标识值；第二排序模块，用于确定某个区域内进行碳能源数据采集的采集节点，将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果；第三排序模块，用于基于预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域内的密码片段值，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果；存储传输模块，用于以每个区域内采集节点对应的第三排序结果作为密匙对碳能源消耗数据传输、存储。
14.本发明实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本发明第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。
15.本发明提供的一种基于共识机制的碳能源消耗监测方法、装置及存储介质。能够基于共识机制生成用于对碳能源数据进行传输、存储的密匙，使得多个关联的采集节点、区域处的密匙都是不同的、但又都是相关联的，有效保障了碳能源数据传输、存储时的安全性。
16.本发明中的每个采集节点在碳能源数据的采集过程中所生成的密匙都是不同的。通过第一排序结果可以得到每个采集节点的关联性，即每个采集节点的密匙都是以第一排序结果为底板生成的，每个采集节点处的第一排序结果都是相同的。由于每个区域的采集节点的主体不同，对采集节点的主体进行相应的处理，得到第二排序结果，使得每个采集节点处的密匙在第一排序结果的基础上都是不同的。为了增加密匙的复杂度，本发明会结合每个区域内的碳能源消耗数据与第二排序结果，使得第二排序结果中的密匙字符量满足一定的数量，又能够反映出某个区域内碳能源消耗数据的数量值。使得所生成的密匙与每个区域的碳能源消耗数据相关。
17.本发明提供的各个采集节点的密匙是动态生成的。并且，在生成动态密匙时，都会使各个节点之间具有一定的关联性，每个采集节点生成动态密匙时，也会考虑到所有其他的采集节点所采集的碳能源消耗数据。保障了密匙的复杂性、随机性以及动态性，使得数据传输、存储时的安全性较高。
附图说明
18.图1为基于共识机制的碳能源消耗监测方法的第一种实施方式的流程示意图；图2为基于共识机制的碳能源消耗监测方法的第二种实施方式的流程示意图；图3为基于共识机制的碳能源消耗监测装置的第一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
21.应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
22.应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。
24.应当理解，在本发明中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。
25.取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。
26.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
27.本发明提一种基于共识机制的碳能源消耗监测方法，如图1所示，预先配置多个采集节点，其中每个采集节点用于采集相应区域内的碳能源消耗数据。采集节点可以是一个集成装置，该集成装置可以包括各种传感器，例如说电压传感器、电流传感器、流量传感器、二氧化碳传感器、碳排放检测传感器等等。每个区域内可以设置多种传感器，通过多种传感器对不同的企业的碳排放进行监测。
28.例如说一个造车企业，其不会进行发电，其可能配置的传感器包括电压传感器、电流传感器、碳排放检测传感器等装置进行碳能源消耗的监测。
29.例如说一个具有发电功能的水泥厂，其可能自己发电的同时也会使用市电，则其可能会通过电压传感器、电流传感器、流量传感器、二氧化碳传感器、碳排放检测传感器等多种传感器的组合来达到碳排放的监测。
30.通过采集节点对碳能源消耗数据监测属于现有技术，本发明不做过多的阐述。
31.每个采集节点基于共识机制通过以下步骤对碳能源消耗数据处理，包括：步骤s110、获取预设时间段内每个区域内碳能源消耗数据的数量值，按照所述数
量值的数值大小对每个采集节点进行倒排序得到第一排序结果。预设时间段可以是1小时、2小时、3小时等等。例如说采集节点一共有4个，如表1所示：表1则此时第一排序结果即为采集节点4、采集节点1、采集节点3、采集节点2。
32.步骤s120、获取第一排序结果中每个采集节点所对应的标识值。标识值可以是英文单词，例如说a、c、d、e、f等等。也可以是阿拉伯数字，例如说1、2、3、4、5等等。
33.步骤s120包括：获取采集节点的数量，基于所述采集节点的数量得到对应数量的标识值以及标识值的标识排列结果。标识值可以具有若干个，例如说a、aa、ab、zz等等。本发明会预先设置标识值的顺序。当标识值为英文单词时，标识值的顺序可以是aa、ab、ac、ad
…
zz。当采集节点的数量为4时，标识值可能是排序中的前4个，即aa、ab、ac、ad。
34.本步骤根据每个采集节点处的碳能源消耗数据得到每个节点相对应的标识值。
35.将第一排序结果中的采集节点与标识排列结果中的标识按照排列顺序一一对应，获得每个采集节点所对应的标识值。例如说，第一排序结果为采集节点4、采集节点1、采集节点3、采集节点2，标识值的顺序是aa、ab、ac、ad。此时采集节点4对应的标识值即为aa、采集节点1对应的标识值即为ab、采集节点3对应的标识值即为ac、采集节点2的标识值即为ad。
36.此步骤，可以使每个采集节点都生成各自的第二排序结果。
37.步骤s130、确定某个区域内进行碳能源数据采集的采集节点，将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果。每个采集节点都会得到相同的第一排序结果，本发明会为每个采集节点定制其相应的第二排序结果，在定制时，即将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处。例如说，第一排序结果为aa、ab、ac、ad，此时生成需要生成采集节点3的第二排序结果，则此时将采集节点3对应的标识值放置预设位置处。预设位置处可以是第一排序结果的第一个位置处，则此时在采集节点3处生成的第二排序结果即为ac、aa、ab、ad。
38.在步骤s130中，包括：将提取的标识值与预设的填补标识结合得到融合标识。在一些特定情况下，例如说生成采集节点4的第二排序结果时，由于其对应的标识值aa本身就处于第一排序结果的第一个位置处，所以其第二排序结果会与第一排序结果一致，为了保障每个第二排序结果都与第一排序结果不一致，所以此时对提取的标识值进行处理，得到融合标识。
39.例如说预设的填补标识为＆，则融合标识即为标识值aa与填补标识为＆融合得到融合标识aa＆。
40.确定第一排序结果中的预设位置，将所述融合标识放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果。预设位置为第一排序结果中的第一个位置处，则此时采集节点4
的第二排序结果即为aa＆、ab、ac、ad。
41.通过以上的技术方案，使得每个第二排序结果与第二排序结果都存在不同，使得每个采集节点处计算密匙的步骤都能够同步，在每个节点进行记账时都会具有相似的计算步骤。
42.步骤s140、基于预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域内的密码片段值，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果。
43.在得到第一排序结果、第二排序结果的步骤时，仅仅是参考了每个采集节点处碳能源消耗数据的数量值的大小的关系，此时基于第一排序结果、第二排序结果所生成的密匙的字符数量较少，安全性较低，并且只考虑了每个采集节点处能源消耗数据的数量值大小的维度。所以本发明会还会根据碳能源消耗数据的时间维度、数量值维度生成第三排序结果。
44.第三排序结果是在第二排序结果的基础上得到的，此时会根据每个区域的预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域、采集节点对应的密码片段，并将每个密码片段放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果。
45.在密码片段放置于第二排序结果中相应标识值的后部得到第三排序结果的方案中，例如说采集节点3处生成的第二排序结果为ac＆、aa、ab、ad，每个采集节点处生成的密码片段如表2所示，则此时生成的第三排序结果为ac＆44682、aa77890、ab50309、ad32788。
46.将每个密码片段放置于第二排序结果中替换相应标识值得到第三排序结果的方案中，例如说采集节点3处生成的第二排序结果为ac＆、aa、ab、ad，每个采集节点处生成的密码片段如表2所示，则此时生成的第三排序结果为44682＆、77890、50309、32788；表2通过以上两种生成第三排序结果的方式，可以使每个采集节点生成唯一的第三排序结果。由于密码片段考虑了碳能源消耗数据的时间维度和数量值的维度，所以此时每个采集节点生成的第三排序结果在与其他采集节点进行横向比对时，都是不同的。并且每个采集节点在与先前时刻所生成的第三排序结果也是不同的。
47.该种方式，在保障了基于第三排序结果生成的密匙的复杂度的同时，降低了其数据量，保障了每次所生成的密匙都是不同的。并且每个预设时间段的密匙都是动态变化的，加密性较好。
48.其中，如图2所示，步骤s140包括：步骤s1401、确定预设时间段的起始时间点和终止时间点，基于起始时间点和终止时间点确定时间维度的第一子片段值。
49.确定预设时间段的起始时间点和终止时间点，基于起始时间点和终止时间点确定
时间维度的第一子片段值包括：通过以下公式计算第一子片段值，其中，s1为第一子片段值，k
i
为第i个预设时间段的权重值，k
p
为第p个预设时间段的权重值，t2为预设时间段的终止时间点的量化值，t1为预设时间段的起始时间点的量化值。
50.本发明在预设时间段时，可以是以一天为周期设置，例如说一个预设时间段为一天24小时。但是，在生产生活中，每个时间点的碳排放量都是存在区别的，白天的时候碳排放量比较大，则此时各个采集节点处所采集、监测的碳能源消耗数据的量值较大，所以需要间隔较小的时间即对数据完成一次存储，即将缓存中的数据存储至存储单元。不能将较多的能源消耗数据存储于缓存当中，以免导致缓存占用较多而导致系统运行缓慢甚至崩溃。
51.所以本发明的预设时间段可以是不同的，例如说半天时间可以是30分值为一个预设事件段，夜晚时可以是120分钟为一个时间段。
52.由于预设时间段的量值是不同的，所以本发明会为不同的时间段设置不同的权重值。
53.本发明在计算第一子片段值时，会计算每个时间段的权重占比，结合时间得到关于时间维度的第一子片段值。t1为预设时间段的起始时间点的量化值、t2为预设时间段的终止时间点的量化值。
54.例如说，一天中，存在86400秒，时间为00：00:01的量化值即为1,23:59:59的量化值即为86400。
55.步骤s1402、获取每个区域内碳能源消耗数据的数量值，基于每个区域内碳能源消耗数据的数量值确定碳能源消耗维度的第二子片段值。
56.获取每个区域内碳能源消耗数据的数量值，基于每个区域内碳能源消耗数据的数量值确定碳能源消耗维度的第二子片段值包括：通过以下公式计算第二子片段值，其中，s2为第二子片段值，l
m
为第m个区域内的碳能源消耗数据的量值，l
q
为第q个区域内的碳能源消耗数据的量值，h调整系数，t为时间归一化数值。
57.本发明中，会充分考虑每个采集节点所采集的碳能源消耗数据的量值与总的碳能源消耗数据的量值的占比。因为每个时间段，每个采集节点的碳能源消耗数据都可能是不同的，所以本发明会通过计算每个采集节点中碳能源消耗数据的量值来确定第二子片段值。通过调整系数进行调整，使得不会过小，h可以是个常数。 能够确定反应每个碳能源消耗数据所采集的周期的长短，当预设时间段越长时，会越
大，此时调整系数也会被放的越大。因为只有在碳排放较少的时间时，预设时间段才会较大，所以为了保障每个预设时间段内第二子片段值的数量值不会相差巨大，所以本发明会动态的对调整系数进行调整，保障第二子片段值在数量值上的一致性。
58.步骤s1403、将所述第一子片段值和第二子片段值结合得到密码片段值。第一子片段值可以是327、第二子片段值可以是88，则此时得到的密码片段值即为32788。该种方式为将第一子片段和第二子片段值组合。
59.在一个可能的实施方式中，将所述第一子片段值和第二子片段值结合得到密码片段值包括：将所述第一子片段值和第二子片段值相乘得到密码片段值。本发明在得到密码片段值时，可以采取多种方式，第一子片段值可以是327、第二子片段值可以是88，则此时得到的密码片段值即为327乘88等于28776。
60.通过两种方式将第一子片段值和第二子片段值结合得到密码片段值时，可以采取直接组合的方式，也可以采取相乘的方式，两种方式的区别在于直接组合的方式方便溯源，方便确定第一子片段值和第二子片段值，相乘的方式可能会改变第一子片段值和第二子片段值的数字量，并且不易被溯源。
61.在一个可能的实施方式中，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果包括：其中，所述标识值和密码片段值为不同形式的字符。例如说标识值为英文单词，密码片段为阿拉伯数字。
62.确定每个区域处采集节点所对应的标识值和密码片段值，将所述标识值在前、密码片段值在后依次设置。
63.本发明可以根据标识值和密码片段值预先设置的顺序对标识值和密码片段值进行组合或替换，得到相应的第三排序结果。
64.步骤s150、以每个区域内采集节点对应的第三排序结果作为密匙对碳能源消耗数据传输、存储。
65.通过以上方式得到第三排序结果，充分的考虑了各个采集节点之间碳能源消耗数据的数量值大小的维度，每个采集节点的预设时间段维度以及碳能源消耗数据的数量值维度。每个采集节点基于该共识生成相应的、唯一的密匙，使得各个采集节点间生成的密匙即存在一定的关联性，又都是不同的。
66.本发明中的采集节点可以是区块链处的采集节点，当每个采集节点生成相应的密匙时，其他区块进行记账，生成相应的密匙表，其中密匙表中可以具有每个传输、存储的碳能源消耗数据所对应的密匙。
67.当每个采集节点进行碳能源消耗数据的采集、监测时，其他采集节点也会进行相应的记账。
68.每个采集节点中具有相应管理权限的人可以查看所述密匙表，相应管理权限可以是最高权限。
69.本发明还提供一种基于共识机制的碳能源消耗监测装置，如图3所示，预先配置多个采集节点，其中每个采集节点用于采集相应区域内的碳能源消耗数据，每个采集节点基于共识机制通过以下步骤对碳能源消耗数据处理，包括：
第一排序模块，用于获取预设时间段内每个区域内碳能源消耗数据的数量值，按照所述数量值的数值大小对每个采集节点进行倒排序得到第一排序结果；标识值获取模块，用于获取第一排序结果中每个采集节点所对应的标识值；第二排序模块，用于确定某个区域内进行碳能源数据采集的采集节点，将所述采集节点所对应的标识值放置于第一排序结果中的预设位置处得到第二排序结果；第三排序模块，用于基于预设时间段和每个区域内碳能源消耗数据的数量值得到每个区域内的密码片段值，将每个区域的密码片段值放置于第二排序结果中相应标识值的后部或替换相应标识值得到第三排序结果；存储传输模块，用于以每个区域内采集节点对应的第三排序结果作为密匙对碳能源消耗数据传输、存储。
70.其中，存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。另外，该asic可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。存储介质可以是只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、cd
‑
rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
71.本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在存储介质中。设备的至少一个处理器可以从存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。
72.在上述终端或者服务器的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：central processing unit，简称：cpu），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：digital signal processor，简称：dsp）、专用集成电路（英文：application specific integrated circuit，简称：asic）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
73.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。