(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210295870.0 (22)申请日 2022.03.24 (71)申请人 国网河南省电力公司电力科 学研究 院 地址 450000 河南省郑州市二七区嵩 山南 路85号 申请人 武汉大学 (72)发明人 张伟剑　陈岑　何德彪　包子健　 吕卓　李暖暖　郭志民　罗敏　 彭聪　杨文　张铮　狄立　蔡军飞　 李鸣岩　常昊　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 王萍(51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种面向智能电网V2G的可控匿名隐私保护 系统及方法 (57)摘要 一种面向智能电网V2G的可控匿名隐私保护 系统及方法， 具有实现隐私保护、 安全高效等特 点， 能够保护电动汽车对电网V2G供需双方的隐 私安全， 通过使用短随机签名， 电动汽车将电力 需求以匿名方式发送到汇聚单元， 汇聚单元将需 求发送到区块链上， 等待充电站在区块链上发送 服务请求。 匹配成功后， 充电站使用短随机签名 进行匿名身份认证。 特别地， 在发生争执时， 可信 权威TA可以追溯电动汽车/充电站。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114629712 A 2022.06.14 CN 114629712 A 1.一种面向智能电网V2G的可控匿名隐私保护系统， 包括可信第三方TA、 多个汇聚单 元、 电动汽车、 充电站、 区块链单 元； 其特征在于： 所述可信第三方TA是完全可信的第三方机构， 负责选择、 发布以及维护系统的安全参 数， 为各参与方选取身份编号以及生成公私钥对， 获取 各参与方的真实身份信息； 所述汇聚单元是布置在智能电网中通信终端， 每一汇聚单元完成与对应区域内的电动 汽车、 充电站之间的通信， 各汇聚单 元共同组成并维护一个区块链单 元； 所述区块链单元用于匹配供电、 充电需求， 电动汽车和充电站通过与汇聚单元通信来 获取或者写入区块链单 元中的数据， 多个汇聚单 元运行共识算法来维护区块链单 元； 所述电动汽车在缺电需要充电或者 能够向电网馈电时， 将需求信 息发送给距离最近的 汇聚单元； 所述充电站通过汇聚单元上的区块链查看充电请求， 再匹配需求并认证后， 实现对电 动汽车的需求匹配， 完成电动汽车的充电或馈电。 2.基于权利要求1所述可控匿名隐私保护系统的一种面向智能电网V2G的可控匿名隐 私保护方法， 其特 征在于， 所述可控匿名隐私保护方法包括以下步骤： 步骤1， 各电动汽车、 充电站分别向可信第三方TA注册， 生成各参与方即各电动汽车、 各 充电站的身份编号以及公私钥对； 步骤2， 当电动汽车参与V2G， 即利用V2G网络进行充电或者向配电网馈电时， 将加密的 需求信息和随机化签名一起发送给距离该电动汽车最近的汇 聚单元， 该汇 聚单元验证后， 将需求信息发送到各汇聚单 元共同参与、 维护的区块链上； 步骤3， 各充电站通过所在区域的汇聚单元实时查看区块链上电动汽车需求信 息， 判断 是否符合电动汽车需求， 当符合需求时， 则使用随机化签名验证自身身份， 将接受需求信息 发送到区块链上， 实现电动汽车和充电站的需求匹配。 3.根据权利要求2所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 所述可控匿名隐私保护方法还进一 步包括以下步骤， 步骤4， 当电动汽车和充电站在服务需求匹配过程中发生争执时， 通过可信第三方TA追 溯电动汽车用户的身份。 4.根据权利要求2所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 在步骤1中， 具体包括以下内容： 电动汽车或充电站与可信第三方TA之间通过交 互式协议， 生成自身的群公私钥对。 5.根据权利要求2所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 在步骤2中， 当电动汽车请求服务时， 生成需求信息， 将需求信息加密； 选择一个随机数 对该电动汽车在步骤1中生成的原有签名进行随机化处理； 电动汽车将加密后的需求信息 以及随机化处 理后的签名发送至距离最近的汇聚单 元。 6.根据权利要求5所述的可控匿名隐私保护方法， 其特征在于： 汇聚单元接收到电动汽 车发送的加密后的需求信息以及随机化处 理后的签名后， 首 先对签名进行验证； 验证通过后， 对需求信息进行解密， 然后将需求信息中的请求时间、 请求服务的地址、 所需要充电/能够馈电的电量 值传到区块链中。 7.根据权利要求2所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 在步骤3中，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114629712 A 2充电站和电动汽车使用智能合约进行匹配， 充电站实时查看智能合约区块链上的请求 信息， 判断是否符合电动汽车需求， 当符合需求时， 则使用随机化签名验证自身身份， 将接 受需求信息发送到区块链上， 其中， 智能合约区块链判断以下条件是否符合： 供电时间在请 求时间内， 服务地址包含请求服务的地址， 所供电力大于请求充电电量， 如果条件均满足， 则完成匹配。 8.根据权利要求7 所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 在步骤3中， 如果有多个充电站都判断能够满足电动汽车的需求内容 时， 采用的是先来先服务的算 法， 以最早上链且符合需求内容的充电站供电请求进行匹配。 9.根据权利要求1所述的可控匿名隐私保护系统， 其特 征在于： 所述共识算法为工作量证明机制或者拜占庭容 错机制。 10.根据权利要求2所述的可控匿名隐私保护方法， 其特 征在于： 步骤3中， 充电站利用随机化签名验证自身 身份， 而无法链接用户身份。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114629712 A 3