T-YDHX 007.1-2025 分布式电力交易联盟链技术规范 第1部分：基础技术要求

CCSL70T/YDHX云南省电力行业协会团体标准2025-09-02发布T/YDHX007.1-2025 III IV 2规范性引用文件 3术语和定义 4缩略语 25技术要求 36架构要求 47区块链要求 48跨链要求 7参考文献 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是T/YDHX007-2025《分布式电力交易联盟链技术规范》的第1部分。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由昆明电力交易中心有限责任公司提出。本文件由云南省电力行业协会归口。本文件起草单位：昆明电力交易中心有限责任公司、杭州趣链科技有限公司、云南电网能源投资有限责任公司、云南铝业股份有限公司、国家电投集团云南国际电力投资有限公司。本文件主要起草人：宝君维、陈然、张加贝、赵伟华、丁璐、陈晓丰、付永超、张一剑、张晴、曹映果、钱凯、刘彦鹏、鲁秀梅、杨泽彪、洪施怡。本文件为首次发布。在分布式电力交易场景下，区块链（联盟链）技术所具有的分布式记账、多方参与、可追溯、不可篡改等特点，对支撑数据存证、防伪溯源、数据共享、分布协同等方面具有较强应用优势及支撑作用。分布式电力交易联盟链技术的基础技术要求是建设适应电力市场业务的联盟链技术平台、推动以区块链技术支撑分布式电力市场化交易业务创新发展的基础条件。本文件通过对联盟链的总体架构及核心功能等方面进行了规范，对实现区块链与电力市场领域创新深度融合，助力“区块链+电力市场”产业生态形成具有重要意义。T/YDHX007-2025《分布式电力交易联盟链技术规范》拟由以下两个部分构成，本文件——第1部分：基础技术要求。旨在为分布式电力交易联盟链的设计与建设，对总体架构、共识协议、智能合约、安全隐私、治理审计、跨链管理等方面提出技术规范和要求。——第2部分：应用链接入技术要求。旨在为分布式电力交易联盟链的设计与建设，对应用链性能、系统功能稳定性、互操作能力、数据隐私等方面提出技术与测试规范和要求。1分布式电力交易联盟链技术规范第1部分：基础技术要求本文件规定了分布式电力交易联盟链的基础技术要求，从架构要求、共识协议要求、数据要求、合约要求、安全隐私要求、治理审计要求和跨链要求对分布式电力交易联盟链规定了应满足的技术要求。本文件适用于分布式电力交易联盟链设计、实施和测试，为发电企业、电力用户、售电公司、新型经营主体、电力交易机构、电网企业和监管机构等主体在建立分布式电力交易联盟链时提供技术规范指导。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。GB/T11457—2006信息技术软件工程术语GB/T42570—2023信息安全技术区块链技术安全框架GB/T42752—2023区块链和分布式记账技术参考架构3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1电力交易powertrading基于电力市场政策机制，针对电能及相关电力服务进行的买卖活动，交易标的包括但不限于电能、辅助服务、输电权等。3.2分布式电力交易distributedpowertrading分布式发电项目在配电网范围内与就近的电力用户或电网企业进行的市场化电力交易，交易模式包括但不限于直接交易、代理交易、全额上网等。3.3电力市场powermarket包括电力现货市场和电力中长期交易市场，是电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。3.4区块链blockchain使用密码技术链接将共识确认过的区块按顺序追加而形成的分布式账本。[来源：GB/T42752—2023,3.12]3.52联盟链consortiumblockchain针对特定组织团体开放，节点通过管理员或管理机构授权后方可加入，所有共识节点的地址互相知晓并可互相通信的区块链。[来源：GB/T42570—2023,3.11]3.6主链mainchain在分布式电力交易联盟链中，用于支持省级集中电力市场业务的区块链。3.7侧链sidechain在分布式电力交易联盟链中，用于支撑区域分布式电力市场业务的区块链。3.8节点node具有特定功能的可独立运行的区块链组件。[来源：GB/T42570—2023,3.3]3.9共识consensus在分布式节点间达成区块数据一致性认可的结果。[来源：GB/T42570—2023,3.7]3.10共识机制consensusmechanism在分布式节点间达成共识的规则和程序。[来源：GB/T42570—2023,3.8]3.11分布式存储distributedstorage利用计算机网络将物理上分散的多个数据存储单元连接起来组成一个逻辑上统一的数据存储单元。3.12智能合约smartcontract存储在分布式账本中的计算机程序。[来源：GB/T42752—2023,3.13]3.13互操作Interoperability在两种或多种系统与应用之间交换信息，并对所交换信息加以使用的能力。[来源：GB/T11457—2006,定义2.807]3.14跨链cross-chain在多个区块链或分布式账本之间实现互操作。4缩略语RBFT：高鲁棒性拜占庭容错算法（RobustByzantineFaultTolerant）PBFT：实用拜占庭容错算法（PracticalByzantineFaultTolerant）FBA：联邦拜占庭协议（FederatedByzantineAgreement）3TPS：每秒事务处理量（TransactionPerSecond）TEE：可信执行环境（TrustedExecutionEnvironment）ECDSA：椭圆曲线数字签名算法（EllipticCurveDigitalSignatureAlgorithm）CAF：联盟自治框架（ConsortiumAutonomousFramework）TLS：传输层安全协议（TransportLayerSecurity）GPU：图形处理器（GraphicsProcessingUnit）FPGA：现场可编程门阵列（Field－ProgrammableGateArray）CA：证书颁发机构（CertificateAuthority）CFCA：中国金融认证中心（ChinaFinancialCertificateAuthority）DID：分布式身份标识（DecentralizedIdentifiers）HVM：硬件虚拟机（HardwareVirtualMachine）EVM：以太坊虚拟机（EthereumVirtualMachine）BVM：比特币虚拟机（BitcoinVirtualMachine）5技术要求5.1总体技术要求分布式电力交易联盟链的基础技术要求可以分为架构模块、共识协议模块、数据模块、合约模块、安全隐私模块、治理审计模块和跨链模块7个模块的技术要求。分布式电力交易联盟链基础技术架构如图1所示。5.2分项技术要求分项技术要求应包含如下具体内容：a）架构模块：电力交易联盟链采用“一主多侧”架构，侧链可采用与主链同构、异构链，通过跨链技术与主链实现互操作；b）共识协议模块：规定共识机制、智能合约执行引擎、分布式存储技术规范；c）数据模块：规定数据结构、数据存储、数据归档技术规范；d）合约模块：规定合约编译、合约管理技术规范；e）安全隐私模块：规定加密机制、分区共识、账本加密技术规范；f）治理审计模块：规定证书管理、账户管理、权限管理技术规范；g）跨链模块：规定跨链互操作技术规范，包括跨链部署和跨链数据交互。4图1分布式电力交易联盟链基础技术架构6架构要求分布式电力交易联盟链采用主链支撑省级集中电力市场业务、多条侧链支撑多个区域分布式电力市场业务的分级模式，形成“一主多侧”的分布式电力交易联盟链总体架构。其中，侧链可根据市场业务规模、建设成本等因素采用与主链同构、异构的底链技术进行搭建，并支持通过中继链技术、公证人机制、哈希锁定等跨链技术与主链实现互操作。分布式电力交易联盟链基于区块链技术平台进行搭建，该区块链技术平台应具备较强的区块链基础支撑能力并满足定制化业务需求。其中，主、侧链应根据市场规模、建设成本等因素灵活选择开源区块链技术或者自主研发的区块链技术进行建设，每条链共识节点及非共识节点数量应根据共识机制进行确定，形成安全可信的区块链底层基础设施。分布式电力交易联盟链拓扑架构如图2所示。图2分布式电力交易联盟链拓扑架构7区块链要求7.1共识协议要求共识协议要求应包含如下具体内容：a）共识协议要求是保障分布式电力交易联盟链节点间数据一致性、系统可靠性的基础，主要包括共识机制、智能合约执行引擎和分布式存储，其中共识机制应满足分布式电力交易应用中高性能、高鲁棒性、高可用的需求；5b）分布式电力交易联盟链应支持RBFT、PBFT、FBA等共识算法，并支持模拟测试不同共识算法执行结果；c）共识机制应在节点数据强一致性的情况下支持万级TPS和毫秒级延迟，并支持分别通过原生交易测试及网络测试验证其交易性能及网络延迟；d）共识机制应支持节点动态管理和失效数据恢复，并支持测试故障节点功能及数据恢复情况；e）分布式电力交易联盟链应支持Java、Solidity、Go等多种主流合约语言，并配以HVM、EVM、BVM等多种合约执行引擎；f）分布式电力交易联盟链应提供完善的合约全生命周期管理，且具备编程友好、合约安全、执行高效的特性；g）合约执行引擎应提供库函数，库函数包括数据结构、账本操作、日志信息和加解密等功能，并支持通过编写智能合约并调用相应库函数验证其功能；h）分布式存储应支持区块数据专用存储引擎、状态数据存储引擎、索引数据存储引擎；i）分布式存储应支持日均TB级数据量链上存储。7.2数据要求数据要求应包含如下具体内容：a）数据要求是分布式电力交易联盟链数据存储和数据管理的基础，主要包括数据结构、上链数据类别、数据存储和数据归档；b）分布式电力交易联盟链为适配多种特性，应对数据结构进行进一步的拆分和分类，主要分为连续型数据和K/V型（Key-Value键值对）数据，连续型数据主要包括区块数据、交易回执以及修改集数据，K/V型数据主要包括区块链元数据、账户数据以及合约数据；c）分布式电力交易联盟链上链数据类别应包含分布式电力市场中市场主体档案、交易、结算等业务数据；d）分布式电力交易联盟链数据上链形式应包括手动上链和自动化上链，可采用的哈希函数包括SHA-256、SHA-3、Blake2等，并支持针对相同数据对比手动上链和自动上链的结果；e）分布式电力交易联盟链为突破区块链系统的存储瓶颈，应支持基于混合存储引擎的存储架构，针对不同的数据类型设计相应存储模式，针对顺序型的区块数据，设计区块链专用存储引擎，针对随机性较强的K/V型区块链状态数据，设计具备很高随机写顺序读性能的存储引擎；f）分布式电力交易联盟链应支持状态数据多级缓存机制，实现状态数据的高效存取，以此保证在数据量不断增大的情况下，系统读写性能不受影响；g）分布式电力交易联盟链应支持将区块数据归档到线下转存，同时提供归档数据浏览的功能，支持用户查阅归档数据；h）归档数据应包括区块数据，以及区块对应的日志数据、索引数据、交易回执数据等；i）分布式电力交易联盟链应提供归档数据恢复的功能，在不影响链上正常工作的情况下，支持运维人员将线下存储的数据恢复至线上，实现链上链下协同，并支持通过链上链下数据对比校验测试数据恢复效果；j）分布式电力交易联盟链应支持用户自定义归档范围，各节点也可自主定义归档范围，节点间无需同步归档；k）归档请求响应和归档流程应异步进行；6l）分布式电力交易联盟链应提供查询归档结果的接口查询归档是否成功。7.3合约要求合约要求应包含如下具体内容：a）合约要求是分布式电力交易联盟链自动执行电力交易协议的基础，主要包括合约编译和合约管理；b）分布式电力交易联盟链支持的合约操作应包括合约部署、合约调用、合约升级、合约冻结/解冻和合约销毁等，并支持使用可视化合约管理工具进行合约全流程管理操作测试；c）分布式电力交易联盟链应支持合约多级别日志功能，用以对出现的异常进行详细定位，降低合约编译调试的难度；d）分布式电力交易联盟链应支持分层调用模式，业务调用层应在不更新合约的情况下定义丰富的业务逻辑，合约层只实现最核心、最基本的原子操作，以实现有效降低合约升级的成本；e）分布式电力交易联盟链应支持ECDSA国标系列、SM国密系列等多种加解密算法，并支持应用不同加解密算法进行加解密测试；f）分布式电力交易联盟链应支持合约访问控制，合约编码者应能够通过智能合约和访问控制策略来限制访问数据的角色和用户，在合约中针对节点、角色、用户定制不同的合约函数访问权限，并支持使用不同角色用户进行合约函数访问测试；g）分布式电力交易联盟链应支持基于CAF的智能合约管理，组织成员可事先指定升级策略写入智能合约，在需要升级时由部署者或合约管理员发起提案，借助权限受控的合约自升级指令，解决智能合约的升级问题。7.4安全隐私要求安全隐私要求应包含如下具体内容：a）安全隐私要求是分布式电力交易联盟链满足用户安全隐私需求的基础，主要包括加密机制、分区共识和账本加密；b）分布式电力交易联盟链应支持可插拔多级加密机制，从不同层级保证平台安全，如采用消息摘要保证数字安全，数字签名保证身份安全，密钥协商、密文传输与TLS保证通信安全，并实现基于GPU/FPGA加速的验签算法,以及批量验签，满足大规模并发计算的需求，同时集成硬件密码卡，提供密钥存储和随机数生成等功能；c）分布式电力交易联盟链应提供分区共识机制实现账本隔离，不同分区间共识、执行、存储完全解耦，保障交易数据安全，并支持不同账本间进行隔离数据访问测试；d）分布式电力交易联盟链应支持账本加密，通过TEE将用户的账户信息和业务数据进行按需加密，在保证安全性的前期下，应支持电力交易机构、监管机构等主体进行查验、审计；e）分布式电力交易联盟链应具备安全防护能力，应符合《GB/T42570—2023信息安全技术区块链技术安全框架》相关要求。7.5治理审计要求治理审计要求应包含如下具体内容：a）治理审计要求是分布式电力交易联盟链对区块链管理和审计的基础，主要包括证书管理、账户管理和权限管理；7b）分布式电力交易联盟链应采取集中式认证体系、分布式认证体系两种方式实现准入控制，其中集中式认证体系应采用CA和CFCA两种证书体系，并支持通过不同证书体系进行准入认证测试；c）针对不同的账户体系需求，分布式电力交易联盟链应提供包括普通账户标识、DID账户标识的两类账户标识，以及包括普通账户、证书账户、DID账户的三类用户账户；d）分布式电力交易联盟链应支持多级权限管理，将链上账户角色划分为链级管理员、节点管理员、合约管理员以及普通用户，通过联盟自治框架CAF、节点级访问控制等方式，实现多层级管理和限制，为系统及账本数据管理提供全方位安全性保障；e）分布式电力交易联盟链应支持联盟自治CAF，采取在联盟链网络中创建联盟链自治成员组织，通过提案和投票的形式在组织内部表决联盟中的状态行为（节点管理、成员管理、合约管理）的方式，提供区块链原生的联盟规则协商管理机制；f）分布式电力交易联盟链应提供实时全面的区块链系统一站式安全审计服务，允许审计方对账本数据访问、变更、同步、共识历史以及系统异常等全量系统事件开展精确有效的审计工作，符合金融级审计要求；g）分布式电力交易联盟链应支持证书链上吊销功能，证书吊销操作以交易的形式在链上被执行，将证书生效后的管理能力与区块链交易结合，实现链上证书管理。8跨链要求8.1跨链架构跨链要求是分布式电力交易联盟链实现“一主多侧”互操作的基础，分布式电力交易联盟链整体跨链流程包括来源链发起跨