块链技术具有集中化、信赖等功能，应用超过金融领域，应用于公开、安全、及时、稳定的互联网数据技术，块链是当前最佳解决方案。介绍基于块链技术、结合物联网形成的生态系统，在城市基础设施建设运营、市政管理部门分析交通、住宅、通信、电力公共事业等领域，探讨获取和交换数据对系统有效运营的重要作用，如基础设施建设供应链的可追溯性、安全性、便利性。应用于城市生活时，以电力交易结算数据为例，讨论块链技术在电力系统中的应用前景。

区块链技术由于其去中心化、去信任等功能，应用在产业领域已经超越金融，不仅将应用扩展到身份认证、审计、仲裁、投票等社会治理领域，还涉足工业、文化、科学和艺术等领域。通过解决去信任问题，区块链技术提供一种通用技术和全球范围内的解决方案，从而使整个行业的运行效率和整体水平得到提高。需要建立在公开、安全、及时和稳定的互联网数据技术之上的应用，区块链是目前最优解决方案。本文基于块链技术，结合物联网构成的生态系统，分析城市基础设施建设运营、市政管理部门、交通、住宅、通信、电力公共事业等领域，探讨获取和交换数据对系统有效运营的重要作用，如基础设施建设供应链的可追溯性、安全性、便利性

目前，全球部分地区及机构正在发起区块链相关项目，为支持城市基础设施的连接并进行实时数据的智能响应，建立基于区块链记录核查和审计的基础设施服务，重点提供商业和信息技术服务，并且在进一步扩大。但是，块链与物联网、大数据的结合是新技术的整合。在城市建设和市政领域的应用，无论是技术规范、标准还是落地的实施流程，都处于初期阶段，存在一些困难。本文提出一些常见问题，探讨基于区块链的电力交易结算数据解决方案，致力于为后续更好的应用提供思路。

1区块链技术概述

区块链技术已有8年多的发展时间，它首先被虚拟货币出名，后被各大金融机构采用作为保证数据不被篡改的技术保障，防止账户和货币的伪造，解决人与人之间、人与机构之间和机构之间的信任问题，区块链对数据的保护能力得到最重视数据安全的金融机构的认可。作为交易验证和数据共享技术，块链可以协助没有建立传统信赖关系的主体，通过技术手段协助社会个人和组织，有效地避免不合规、不合理的现象，大幅度降低交易管理成本，避免人为的数据收集错误和数据篡改。区块链的特点和价值因类别和应用场景而异。块链一般具有以下技术特点。

1）去中心化。块链技术不依赖追加的第三方管理机构和硬件设施，没有中心管理，通过分布式计算和存储，各节点实现信息自我验证、传达和管理。

2)不可篡改性。一致提交的数据一直存在，不得破坏或修改。

3)隐私保护。密码学保证未经许可者可以访问数据，但无法分析。

4)开放性。块链技术的基础除了交易方面的私有信息被加密外，数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询块链数据和开发应用程序，因此整个系统的信息都是透明的。块链的特征图如图1所示。随之带来的业务特性描述如下。

1)可靠性。块链技术提供天然可靠的分布式账簿平台，无需追加第三方中介机构。

2)降低成本。与传统技术相比，块链技术带来了更短的时间、更少的人力和维护成本。3)加强安全。块链技术有利于安全可靠的审计管理和账目清算，减少犯罪可能性和其他风险。传统分布式数据库与块链技术的区别见图2。区块链不是凭空而生的新技术，更像是技术演化到一定程度突破应用门槛后的产物，是一系列现有技术的集合，其创意思路为解决问题提供了新的方向。其商业应用场景与环境密切相关。基于区块链技术，任何基于数字易的活动成本和跟踪成本都会降低，安全性也会提高。

2区块链技术在城市建设领域的应用与发展探讨

-以功率为例，区块链具有开放、不可篡改、隐私保护等特性。基于区块链技术构建交易数字资产账本，将身份档案、实质资产、交易情况等信息形成数字资产，记录在区块链中。以电力系统为例，参与方包括发电企业与个人、用电用户、电网收费营销单位等。一方面，可以确认参与者的身份，维持系统的隐私，另一方面采用数据同步算法，提高存储效率。采用块链+云模式，块链负责全面记录发电企业和电气用户的基本信息文件，电网管理部门、电力生产部门、电力营销部门、政府机构、金融机构等作为块链的联盟节点，执行块链的监督、共识、记录的权限例如，发电生产、电力传输、电力储藏、电力调整和交易等进行大数据的正确分析，辅助电力管理部门迅速做出正确的决定。在电力行业，区块链应用在以下2个方面可能产生突破性发展。

2.1全球能源互联网。全球能源互联网能够连接“一极一道”（北极、赤道）和各洲、各国大型能源基地及各类分布式电源，将存在时区差、季节差的各大洲电网连接起来，突破资源瓶颈、环境约束和时空限制，将太阳能、风能、水能、海洋能等清洁能源转化为电能送到各类用户，实现风光互补、地区互济，保障能源供应，提高经济效益，减少环境损失，降低社会成本，有效解决能源安全发展、清洁发展、高效发展、可持续发展等问题[7]。全球能源互联网为全球清洁能源的高效开发利用提供平台，全球能源互联网包括智能发电、配电、用电、储能等设备，发电设备具有风力、太阳能、水电等不同形式，全球能源互联网的参与主体不仅包括电力提供者，还包括电力用户。

全球能源互联网的出现，电力提供商不再局限于大型发电站，每个家庭的个人分布式新能源发电可以连接全球能源互联网，通过新能源方式为全球能源互联网提供电力，产生电力交易。由于全球能源互联网参与主体各自独立，没有信任交流机制，全球能源互联网内的用户很多。因此，全球能源互联网系统供应和交易等行为的快速、可靠和自动执行成为制约全球能源互联网发展的瓶颈。块链技术的出现，支持世界能源互联网在技术方面。有效利用块链技术和物联网技术，世界上数亿发电企业和个人网络提供电力数据和用户的电力数据，以及电力供应和消费的交易结算，不通过第三方机构(或称为中心机构)就能实现网络数据的安全可靠性同时，由于区块链的所有历史数据都不会被删除，当交易发生纠纷时，提供历史数据进行查询。

2.2智能电力。目前，国家各地电力机构正在更新新电力调度、电力费用和营销数据管理。为了确保国计民生相关电力数据信息的安全，电力机构希望将正在使用的国外数据库更换为国产数据库。考虑到电力数据的敏感性，特别是电力公司关心的电力调度、供电费用之间的资金交易，为了保证这些数据信息能够完全在新的数据库中运行，数据的转移需要大量的人力、物力、财力和时间。基于资金交易数据的安全性，块链技术提供了适当的解决方案。

1)构建块链，主要用于记录电力支付结算资金的交易状况。由于块链本身的特征，多个节点的共识算法，一是保证所有电力支付结算资金的交易数据都记录在块链中，二是共识算法，确保共识认证的电力支付结算能够保存、记录。

2)国外数据库在向国产数据库转移数据信息时，将数据分为两部分，一部分是资金交易数据，数据记录在块链中，另一部分是用户姓名、身份证号码、地址、电话、收费方式等基础数据充分发挥区块链安全、可信、防作弊的特性，以及传统数据库无法比拟的单位时间数据吞吐量大的优点。区块链与传统数据库相结合应用于电力系统管理见图3。块链作为电力市场解决当前问题的有效方案。1)通过块链构建电力互联网互动主体之间的可靠传递机制，实现基于可靠的各主体之间的相互操作，提高沟通效率，降低成本。

2)当块链实现电力交易时，基于块链网络的共识机制实际上同时实现清算和结算，提高清算、结算的效率。

3)块链可以完全记录所有历史电力交易记录，具有可追溯性和审计性。

4)数据配置在块链上，确保不可篡改、不可靠、公私钥结合的非对称加密保护隐私。块链在电力市场上发挥着更大的作用。

1)随着电力市场改革的推进和全球能源互联网的普及，市场主体越来越多，电力交易也越来越活跃。以后会出现越来越多的电子合同、电子发票、电子票据等。电子化单据存在容易篡改、丢失等问题。基于块链的电子数据保全技术可以提高能源互联网的数据信息安全性，避免外部黑客攻击和内部管理不当导致电子数据丢失或篡改，为电力市场参与者提供信用背书。

2)对于电力消费场景，块链技术可以很好地与物联网技术相结合。块链不存在中心节点，每个节点记录信息，保证数据的可持续性，解决物联网的核心缺陷。例如，以区块链技术为基础建立电力总账本，针对电动汽车充电的应用场景，与物联网技术相结合，采用区块链的智能合约实现充电桩资产经济共享，完成该应用场景下认证、充电、付款的自动化管理。

3)在电力传输应用场景中，参与电力传输的作用很多，存在广义的游戏竞争。区块链技术以实现多个角色之间的强制信任和角色之间交易的透明化，实现多种能源之间的协调和优化传输，提高系统效率。例如，改造输电线路中的输电设备，增加电力传感器、数据传输、智能计算等功能模块，将其转化为物联网的数据节点，将数据通过块链以点对点向全网传播，保证电力及其设备的安全管理。

3结语

块链以其去中心化、去信用化和不可篡改的技术特征，以比特币为代表的数字加密货币的普及备受瞩目。目前，区块链技术已经成为学术界和行业研究的热门课题，各行各业都希望通过区块链技术的应用，为产业注入新技术的推动力。城市建设是复杂综合的产业领域，包括块链技术在内的信息技术加强管理和优化。因此，需要加强区块链技术在城市建设方面的基础研究，并对研究成果进行产业化试点应用与推广，以期提升城市建设的智慧化管理应用水平。