区块链技术在电力物资管理中的应用

张萌 王磊

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒电业局修试管理处，内蒙古锡林郭勒盟  026000

摘要：在不同的阶段，由供应商、物资公司和物资使用单位共同将物资设备全寿命周期内发生的活动上传至链上，可实现物资设备的精细化管理，不仅有助于对设备进行状态评估、辅助决策检修周期，而且可协助日后对同一種类的物资设备进行科学分析、选择最优的物资设备进行采购。搭建的联盟链系统，还可编辑物资合同和单据，实现合同、单据在线签署，并触发系统自动付款，大幅度减少人工参与、节约纸张用量，同时在提高工作效率、解决供应商月末扎堆办理合同结算业务方面也有优势。

关键词：区块链技术;电力物资供应管理;应用

1区块链基本原理及特点

1.1 区块链结构

区块链是通过区块的有序链接形成的数据结构，区块指数据的集合。每个区块都会带有时间戳，确保区块链的可追溯性。区块由两部分组成：①区块头，链接上一级区块，并为区块链提供完整性;②区块主体，记录网络中更新的数据信息。区块链结构方式如图1所示，每个区块都会通过区块头信息链接上一级区块，从而形成链式结构。



1.2 区块链运行方式

如果把区块链作为一个状态机，每笔交易就是试图改变一次账本状态，而每次共识生成新的区块，就是参与者对于区块中改变交易状态的结果进行确认。

在实现方面，首先假设存在一个只允许添加、不允许删除的分布式数据记录账本。账本底层的基本结构是一个线性的链表，链表由多个“区块”串联组成，后继区块记录前导区块的哈希值（prehash）。通过计算哈希值的方式可以快速检验加入到新区块里的交易记录是否合法。区块链上任意维护节点都可以提议一个新的合法区块，然而必须达成一定的共识后方可确认最终记账区块。

2应用区块链技术实现物资设备的精细化管理

从图2可看出，每个数据区块一般包含区块头和区块体两部分。区块头封装了当前版本号、时间戳、Merkle根、父区块哈希值、随机数、目标哈希。区块体中则封装的是要记录的信息，将它们通过哈希运算生成相应的Merkle树打包放入区块体，而生成的Merkle根则放入区块头。在利用区块链技术实现物资设备的精细化管理中，供应商可将物资设备的设计、生产、出厂试验等信息上传到链上，物资公司将运输过程中的震动、撞击、温度、湿度等信息进行上传，此外，物资公司还要上传电力设备的监造、仓储等信息;其后，物资使用单位将设备投运、检修、维护、改造、报废等各环节的信息上传至链上，借助区块链共识机制将供应商、物资公司和物资使用单位链接到同一个平台上，提供一个共享的分布式数据系统，将物资设备全寿命周期内发生的活动记录在区块链上，保障信息不可篡改。

3应用区块链技术实现无纸化合同签订和单据流转

物资公司和供应商可编辑合同和单据、在线签署、存储合同单据及查询合同单据。物资采购合同的签订和单据的流转涉及大量的签名手续，可以采用数字签名技术。数字签名技术是指通过使用公钥加密算法对数据电文进行加密、解密变换的一种签名手段，与区块链技术天然契合。签名人可用私钥对数据电文进行签名，之后将原始数据和签名发送给整个网络;网络中的所有节点则可用公钥对其有效性进行验证，这保证了在合同签订和单据流转中的签名可永久存储、不可篡改。

传统的物资合同签订和单据流转存在便捷性差、耗时长的缺点，基于区块链技术的智能合约有望解决这一问题。基于区块链技术的智能合约的运作机理其实并不复杂，如图3所示：



从图3可看出，智能合约封装了预定义的几种合约状态、触发合约执行的条件和特定的响应规则等。一旦预先设置好的条件被触发，便执行对应的规则条款。由于区块链系统中存在共识机制，所以一切将按合同约定的方式执行，参与方在执行过程中无法单方面违约，执行过程无需任何外界监督。

4结束语

随着电力物资采购规模不断扩大，现有的物资管理模式已不能适应现代化电力发展的需要。将区块链技术应用于电力物资供应管理，在供应商、物资公司、物资使用单位之间搭建联盟链，既可将电力物资全寿命周期内的活动全部上链，实现物资设备的精细化管理，还可利用区块链技术实现无纸化合同签订和单据流转，避免纸质合同签订、单据流转的繁琐，实现电力物资供应管理的全程透明化、可视化、可追溯化。

参考文献

[1]曾鸣，程俊，王雨晴，李源非，杨雍琦，窦金月.区块链框架下能源互联网多模块协同自治模式初探[J].中国电机工程学报，2017，37（13）： 3672-3681.

[2]吕诗宁，颜拥，丁麒，文福拴，赵俊华.能源互联网中的区块链应用：优势、场景与案例[J].浙江电力，2017，36（03）：1-4+23.