本发明涉及虚拟电厂竞价交易，具体涉及一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易系统及方法。
背景技术：
1、虚拟电厂通过分布式能源管理系统将分布式电源、可控负荷和储能系统进行资源聚合和协调优化，既能通过内部能效管理、多能协同实现自治优化运行，同时可以参与电力现货市场、辅助服务市场等方式，为电网提供调峰、调频等辅助服务，提升客户侧资源利用水平和综合能效，更好地协调智能电网与分布式能源之间的矛盾，是新型电力系统建设的重要内容。
2、虚拟电厂可以代表内部分布式资源所有者执行市场出清结果，实现电力竞价交易。传统的电力竞价交易主要包括交易申报、交易出清、合同签订三个过程。电力生产者和电力消费者在交易时间自由申报并确定相关电量、电价信息。然而，目前大多数竞价方案对于用户身份隐私保护不够，在交易阶段任何第三方都可以根据用户的申报信息鉴别用户身份，进而知晓用户的竞价策略。由此，导致竞价活动参与度不高，影响了虚拟电厂电力竞价交易的开展。
3、有鉴于此，需要对现有的虚拟电厂竞价交易系统及方法进行改进，允许电力生产者和电力消费者匿名竞价交易，在保护交易数据一致性、机密性和不可篡改性的同时，实现对使用者的身份信息隐私保护。
技术实现思路
1、针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易系统及方法，以解决现有技术对于用户身份隐私保护不够，在交易阶段任何第三方都可以根据用户的申报信息鉴别用户身份，进而知晓用户的竞价策略，导致竞价活动参与度不高，影响虚拟电厂电力竞价交易的开展的问题。
2、为此，本发明提供的一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易方法，包括以下步骤：
3、电力交易中心生成审计密钥，包括审计私钥和审计公钥，其中审计私钥用于电力交易中心恢复签名者身份，审计公钥公开，用于生成可追责环签名；
4、电力交易中心根据用户注册请求中的身份标识和用户类型，为对应的用户生成签名密钥和验证密钥，同时为用户颁发登录电力平台进行交易的数字凭证；其中，签名密钥和数字凭证发送给用户，验证密钥公开；
5、随机选择n-1个其他用户，连同当前用户一起作为环签名成员，环签名成员的每个验证密钥组成验证密钥集合；当前用户利用数字凭证登录电力平台进行竞价交易，且当前用户利用审计公钥、验证密钥集合和签名密钥为当前用户的竞价交易信息生成可追责环签名，并将竞价交易信息和可追责环签名发送给电力交易中心；
6、电力交易中心利用竞价交易信息、审计公钥、验证密钥集合对可追责环签名进行签名有效性验证，如果验证通过，则接收用户提交的交易信息，验证不通过，舍弃此次用户提交的交易信息；
7、每隔设定的时长，电力交易中心对目前所有有效竞价交易信息进行撮合，并将撮合结果返回给用户；
8、将用户是否达成该笔交易的确认结果提交到电力交易中心；如果交易双方均确认达成交易，则为交易双方生成电子合同并上传到区块链，由区块链全体节点监督交易执行；否则，对未达成交易用户的竞价申报信息进行审查，并对其是否有违规行为做出判断。
9、在上述方法中，优选地，竞价交易信息包括预期交易电量、预期成交单价和交易种类，交易种类＝1代表电力出售，交易种类＝0代表电力购买。
10、在上述方法中，优选地，进行签名有效性验证时，若确认签名是由环签名成员中某一成员签署的，则签名验证通过；否则验证不通过。
11、在上述方法中，优选地，进行撮合的规则如下：
12、电力消费者购买报价按照由高到低排优先级，电力生产者出售报价按照由低到高依次排序，首先撮合优先级较高的买方和卖方交易，其次撮合申报价差优先级次高的双方进行交易，其公布交易结果并将结果上传至区块链；
13、按照“价格优先原则”对电力生产者的预期成交单价由低到高排序，对电力消费者的预期成交单价由高到低排序，用户预期成交单价相同时，按容量优先排序，容量大者排序靠前；容量相同时，按交易申报时间排序，时间早者排序靠前；
14、电力交易中心从最低预期成交单价的电力生产者和最高预期成交单价的电力消费者用户的开始依次形成匹配对；
15、交易电量为双方预期成交电量的最小值，成交单价为双方预期成交单价的算术平均值。
16、在上述方法中，优选地，电力交易中心将用户签名密钥、验证密钥和数字凭证通过安全信道发送给用户。
17、在上述方法中，优选地，电力交易中心恢复签名者身份时，利用输入消息、验证密钥集合、可追责环签名和审计私钥，计算获得签名者序号，该签名者序号对应的用户即为签名者。
18、在上述方法中，优选地，电力交易中心利用安全参数，生成公共参数，然后根据公共参数，生成审计公钥和审计私钥；根据用户注册请求中的身份标识、用户类型和公共参数，生成对应用户的签名密钥和验证密钥。
19、本发明还提供了一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易系统，包括：
20、密码生成模块，用于生成审计密钥，包括审计私钥和审计公钥，其中审计私钥用于电力交易中心恢复签名者身份，审计公钥公开，用于生成可追责环签名；根据用户注册请求中的身份标识和用户类型，为对应的用户生成签名密钥和验证密钥，同时为用户颁发登录电力平台进行交易的数字凭证；其中，签名密钥和数字凭证发送给用户，验证密钥公开；
21、签名模块，随机选择n-1个其他用户，连同当前用户一起作为环签名成员，环签名成员的每个验证密钥组成验证密钥集合；当前用户利用数字凭证登录电力平台进行竞价交易，且当前用户利用审计公钥、验证密钥集合和签名密钥为当前用户的竞价交易信息生成可追责环签名，并将竞价交易信息和可追责环签名发送给电力交易中心；
22、签名有效性验证模块，用于电力交易中心利用竞价交易信息、审计公钥、验证密钥集合对可追责环签名进行签名有效性验证，如果验证通过，则接收用户提交的交易信息，验证不通过，舍弃此次用户提交的交易信息；
23、撮合模块，用于每隔设定的时长，电力交易中心对目前所有有效竞价交易信息进行撮合，并将撮合结果返回给用户；
24、交易确认模块，用于将用户是否达成该笔交易的确认结果提交到电力交易中心；如果交易双方均确认达成交易，则为交易双方生成电子合同并上传到区块链，由区块链全体节点监督交易执行；否则，对未达成交易用户的竞价申报信息进行审查，并对其是否有违规行为做出判断。
25、在上述系统中，优选地，竞价交易信息包括预期交易电量、预期成交单价和交易种类，交易种类＝1代表电力出售，交易种类＝0代表电力购买。
26、在上述系统中，优选地，所述进行撮合的规则如下：
27、电力消费者购买报价按照由高到低排优先级，电力生产者出售报价按照由低到高依次排序，首先撮合优先级较高的买方和卖方交易，其次撮合申报价差优先级次高的双方进行交易，其公布交易结果并将结果上传至区块链；
28、按照“价格优先原则”对电力生产者的预期成交单价由低到高排序，对电力消费者的预期成交单价由高到低排序，用户预期成交单价相同时，按容量优先排序，容量大者排序靠前；容量相同时，按交易申报时间排序，时间早者排序靠前；
29、电力交易中心从最低预期成交单价的电力生产者和最高预期成交单价的电力消费者用户的开始依次形成匹配对；
30、交易电量为双方预期成交电量的最小值，成交单价为双方预期成交单价的算术平均值。
31、由上述技术方案可知，本发明提供的一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易系统及方法，解决了现有技术对于用户身份隐私保护不够，在交易阶段任何第三方都可以根据用户的申报信息鉴别用户身份，进而知晓用户的竞价策略，导致竞价活动参与度不高，影响虚拟电厂电力竞价交易的开展的问题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
32、基于可追责环签名的特性实现用户匿名交易，在交易过程中，任何第三方均无法获知用户的身份信息，保证了用户的身份隐私；在出现由于匿名性引起的争端时，交易中心可以根据可追责环签名获得用户身份，进行监管与追责。
1.一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，竞价交易信息包括预期交易电量、预期成交单价和交易种类，交易种类＝1代表电力出售，交易种类＝0代表电力购买。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行签名有效性验证时，若确认签名是由环签名成员中某一成员签署的，则签名验证通过；否则验证不通过。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行撮合的规则如下：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电力交易中心将用户签名密钥、验证密钥和数字凭证通过安全信道发送给用户。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电力交易中心恢复签名者身份时，利用输入消息、验证密钥集合、可追责环签名和审计私钥，计算获得签名者序号，该签名者序号对应的用户即为签名者。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电力交易中心利用安全参数，生成公共参数，然后根据公共参数，生成审计公钥和审计私钥；根据用户注册请求中的身份标识、用户类型和公共参数，生成对应用户的签名密钥和验证密钥。
8.一种基于可追责环签名的虚拟电厂匿名竞价交易系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，竞价交易信息包括预期交易电量、预期成交单价和交易种类，交易种类＝1代表电力出售，交易种类＝0代表电力购买。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述进行撮合的规则如下：
