基于区块链技术的客户行为评价体系研究与实现

许杰雄

陈

佐

摘要院文章提出基于区块链技术的客户行为综合评价体系的研究与实现袁分析得出其优势与特点袁并且提出系统设计与实现过程中的关键性技术和相应的解决方案遥文中的设计为基于区块链系统的设计与应用提供了新方向遥

关键词院区块链曰评价体系曰客户行为曰去中心化中图分类号院TM711

文献标识码院A

文章编号院1671-4792渊2019冤05-91-06

作者简介院余中杰渊1992要冤袁男袁本科,北京华路时代信息技术股份有限公司袁研究方向院电力信息化和智能用电技术曰许杰雄(1990要)袁男袁硕士,江苏方天电力技术有限公司袁研究方向院电力信息化和智能用电技术曰陈佐(1984要)袁男袁本科袁江苏方天电力技术有限公司助理工程师袁研究方向院电能表故障数据分析遥渊北京100000冤

0引言

随着我国电力市场改革的不断推进袁售电侧市场引入竞争已经是大势所趋遥如

何在竞争中脱颖而出袁是供电企业必须面临的挑战遥电力企业需要明确客户的需求袁给客户以方便快捷的服务才是其生存的根本所在袁提高客户满意度是我们研究的重要课题袁通过区块链技术来不断探究数据的潜在价值袁制定具有个性化的策略袁从而提高客户粘度袁留住现存客户袁开发增量客户[1-5]遥收集尧整理尧归纳和分析电力客户用

电价值尧交费行为尧用电行为等主要指标中反映出的各类数值信息袁对电力客户做出客观的综合评定与判断遥经过调查和研究袁出现此类情况主要是因为与客户基本用电信息相比较袁评价电力客户的其他指标袁如窃电尧违约用电尧用电特性尧用电经济性等袁这些信息不好把控袁不仅信息录入存在困难而且信息的真实性难以保证袁很容易发生作弊现象遥从而无法从根本上改变电力企业以电力客户基本用电信息为评价的唯一指标的现状遥目前的客户行为评价系统大多使用浏览器与服务器的结构袁前端

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开发使用微软的MicrosoftVisualStudio袁后台数据库大多采用开源的MySQL数据库遥虽然中心化模式具有易管理尧易维护等优点袁但仍然存在以下风险院系统健壮性达不到要求袁如中心服务器发生崩溃宕机袁将造成整个系统无法正常运行曰数据容易被恶意篡改或丢失袁如中心服务器数据库被外界攻击或者中心服务器管理维护人员恶意篡改数据袁这将会对数据真实性以及权威性造成影响袁被攻击后如果中心化服务器没有做好数据备份工作袁那么数据库中的数据将会全部丢失袁造成难以预计的损失曰维护成本高袁中心化管理平台需要配备专门的数据库软硬件平台与专业运行维护人员袁造成维护成本较高的现状遥

对于传统评价系统存在的问题以及区块链应用在信息系统中的优点袁本文提出基于区块链技术的客户行为综合评价体系的研究与实现袁用来解决传统信息系统存在的问题遥区块链技术拥有分布式尧去中心化尧信息不可篡改尧公开透明尧数据集体维护尧数据管理可靠尧成本较低等特点为信息系统提供了新的技术与方向遥1

区块链技术

区块链网络中所有参与者都会共享整个区块链的本地账本并存储袁通过公钥基

础结构渊PKI冤相互通信遥为了网络事务正确存储至区块中袁就需要满足所有对等节点间有效性达到一致遥所以袁即使攻击者篡改了单个本地账本袁也无法达到影响区块链网络的地步袁因为他们需要控制超过50%的对等节点袁这显然难以达到遥以区块链技术的网络可以实现自主抵制恶意行为遥比如比特币[5]这样的区块链也可以通过智能合约形成签署的协议遥当满足协议规定时袁就会自动触发并执行智能合约遥从区块链中获得的去中心化关系也使客户可以直接与电力企业甚至同行客户协商遥区块链信息去中心化尧安全性尧健壮性以及智能化四个特点对于改进上述电力客户用电行为综合评价体系的劣势和弊端有着很大的借鉴效果遥

1.1

顾名思义相对于中心化的中心决定节点袁去中心化任何人都是一个节点袁任何

去中心化

人也都可以成为一个中心袁区块链网络结构中的每个节点都共享着网络中所有的信息袁所有节点权限地位相同遥这种去中心化的网络结构极其适用电力企业袁不需要组建一个部门来专门管理整个网络袁所有信息收集方都是成员本身袁既是管理者也是执行者袁并且通过共识机制各部门在网络中信息是透明尧公开的袁避免了数据信息被恶意篡改或者发生作弊行为遥

1.2

区块链可以看作一个列表袁而每个块都会拥有一个基于列表的身份袁并且还记

安全性

录了前一个块的随机值遥所以袁想要改变特定块的内容袁攻击者就要重新计算所有后

基于区块链技术的客户行为评价体系研究与实现

续块的散列袁这对于目前的算力上来说是难以达到的袁所以它具有很好的安全性遥

1.3

因为区块链网络的分布式特性袁网中的所有节点都存储本地记录副本遥所以攻

健壮性

击者必须控制超过50%的对等节点才能成功篡改存储的信息袁这显然很难达到袁从而保证了系统的健壮性遥一旦信息经过验证并添加至区块链袁就会永久的存储起来袁除非能够同时控制住系统中超过50%的节点袁否则单个节点上对数据库的修改是无效的袁因此区块链的数据稳定性和可靠性极高遥当发现数据信息遇到恶意篡改区块链网络会进行以下两个步骤遥步骤一院以区块链的连接特性可以溯源区块链所有的记录找出被恶意篡改的数据项和时间曰步骤二院检查被修改节点的占比袁只要保证机制全部被修正遥

1.4

智能化

66%的节点的正确性以及合法性那么所有非法篡改的数据会因为区块链网络共识

部署在区块链上的条约以及规则袁满足规则就会自动执行遥使整个系统中的所有节点能在其信任的环境自由安全地交换数据尧记录数据尧更新数据袁任何人为的干预都不起作用遥接入区块链网络的节点会自主监督其他所有节点生成数据袁以便随时共识遥所有区块链网络中的节点都是维护者袁网络中所有节点权力相同袁没有优先权遥2

系统设计2.1

代码,允许开发人员根据具体协议尧业务或逻辑个性化地开发[6]遥它是一段代码袁规定了

在区块链技术2.0版本中袁提出了智能合约的概念遥智能合约是一段能够自动运行

基于区块链技术的客户行为综合评价体系以电力企业多个部门产生的区块链

系统框架

网络为主体袁电力客户和电力企业为主要服务对象遥文中设计的基于区块链技术的电力客户综合评价系统框架如图1所示遥电力企业中多个部门都以节点的形式加入到区块链网络中袁由于文中设计的是私有区块链袁所以需要另外指定单个节点作为负责区块链网络的客户管理遥同时各节点会维护各自的数据信息袁以便于区块链网络共识机制的启用遥区块链网络提供接口袁各节点调用接口实现增删改查等操作遥文中客户评价体系设计系统的应用层采用WEB平台遥

2.2

2.2.1区块链网络层设计

系统结构设计

图1

应用层数据接口层

节点

节点

节点

区块链网络

节点

应用层

智能合约共识协议数据录入接口

区块链底层架构

节点

基于区块链技术的电力客户综合评价系统框架

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区块链底层包含三部分院底层框架尧客户管理以及智能合约遥

底层框架包含共识协议尧分布式账本尧节点互通协议以及账本存储遥文中设计的客户行为综合评价体系是基于私有区块链网络袁与公有区块链网络的信息数量级差距较大袁所以文中设计采用基于拜占庭算法[7]的共识协议形成分布式账本的概念来满足体系要求遥

客户管理功能包含客户注册尧客户管理尧客户审核三个部分遥不仅规范了进入区块链网络的节点而且也保证了私密性遥

智能合约在区块链网络中具备数据公开尧无法篡改尧永久运行三个特点袁可通过微调算法进一步的对智能合约优化使用以及接口的增删改查遥

2.2.2

文章设计的应用层是基于WEB平台实现数据录入以及查询功能遥为电力企业以及客户进行信息的方便快捷操作提供了方便袁具体使用的技术如下院JAVA尧SpringMVC尧MySQL遥客户行为综合评价体系应用层分为部门及客户使用的管理系统

应用层设计

以及查询系统遥管理系统功能包括录入页面尧自动录入接口尧查询页面尧修改页面遥查询系统包含登录与查询功能遥居民和企业可以通过账号密码登录系统查询评价结果袁为了更人性化的考虑设置不同权限的人员进入的界面功能不同遥怎样实现将有效的信息录入到区块链中并完成永久存储是本系统的关键袁具体流程图如图2所示遥为了确保信息的安全可控以及隐私保护袁系统将客户操作和信息范围都在各地区的电力企业中袁其他人没有发起记录的人员信息遥如果某个客户需要将信息记录到区块链中袁那么他需要向系统提交信息进行审核袁由当地所有客户投票通过袁才能将信息记录到区块中遥电力企业和客户操作类似袁但是电力企业可以查看和记录全部地区的所有客户信息遥3

系统主要关键技术

大致来说袁协商共识协议的目的是在相互不信任的各方之间达成一致的协议遥因为文中设计的评价体系是一种私有性的区块链网络袁所以结合实际

3.1共识协议

节点创建信息并提交信息随机分发判断是否拥有顺序持处理节点信息

否判断节点信息是否合法

是创建新区块全网广播

节点投票袁所在地区客户同意率超过50%袁就将区块写入区块链结束

处理完成是处理顺序节点信息图2信息录入区块链流程图

情况以及对可信度和灵活性的需要袁文中设计的评价体系中的信任阀值需要做出灵活性调整,并结合算法和共识协议袁将信任阀值调高以保证私有性区块链网络的稳定安全的运行遥

基于区块链技术的客户行为评价体系研究与实现

3.2分布式账本

分布式账本的概念是所有节点都会记录完整的账目渊信息数据冤袁不存在任何一个节点能记录数据袁从根本上规避了单一节点被控制而记录攻击数据或者删改数据袁从技术上保证了数据的完整性袁提高了数据安全性遥区块链网络中所有的节点都可以行使监督权保证录入信息的合法性遥区块链的分布式存储独特性主要表现在两个方面院区块链每个节点都会存储完整的数据袁便于网络共识完成数据备份袁而传统的分布式存储是将整个数据信息拆分成多个部分存储的曰区块链所有节点存储都是的袁地位权限相同袁传统的分布式存储通过中心节点同步其他备份节点数据遥

3.3

它是一段代码袁规定了部署在区块链上的条约以及规则袁满足规则动作就会自

智能合约

动执行遥使用Docker启动智能合约确保智能合约可以满足在多个操作系统以及环境下运行袁然而因为区块链网络具有共识信息简单的特点袁所以数据库采用RocksDB袁点遥

RocksDB袁其相对于传统关系型数据库具备数据读取速率快尧轻便的数据模型等优

3.4

区块链网络层和应用层接口API

API袁结合电力企业不同部门的需求袁不需要考虑各自部门数据存储仓库与结构袁只块链网络的API来满足后续工作中需要用到的功能需求遥4

系统实现

考虑到区块链网络中存在不同节点袁文章设计区块链网络层以及应用层接口

需调用API就可以直接实现数据录入工作遥不仅如此袁在使用过程中也可不断完善区

文中设计的客户综合评价体系基础架构是使用区块链实现的袁客户以及电力企

业使用的应用层平台为WEB系统袁点击通过各接口间相互调用的综合性评价体系遥SpringMVC曰通讯协议使用HTTP请求遥

结合实际情况建议区块链底层以及应用层的框架分别使用IBMopenblockchain尧

区块链网络层中每个节点都是操作系统为Linux的台式机袁所有成员节点都已完

成认证袁设置一个管理节点袁作用体现为如果需要新增节点袁那么都需要经过管理节点的审核袁通过审核的节点才可以作为区块链网络中的节点存在遥因为各节点需求可能会不一致袁所以对应的智能合约数量也随之不同遥

系统的应用层分为服务端以及客户端袁服务端存在的意义在于收集客户端因为相应操作而产生的请求类型袁经过区块链网络将请求跳转到区块链网络层以及应用层的接口API进行处理袁并判断以下几点内容院访问权限尧访问类型尧目标节点以及目标智能合约尧数据结构转化等相关操作袁发送到区块链网络袁区块链网络通过API将

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返回值发回服务端袁最后再由服务端发送内容至客服端完成展示遥5

结论

文章设计了基于区块链技术的客户行为综合评价体系遥该体系应用了区块链技

术的特点以及优势袁搭建了在电力企业范围内的跨部门间信息采集和客户行为评价体系袁企业中的各部门可以使用区块链中分布式账本的概念对客户信息进行存储和维护袁区块链网络会自动共识各部门信息袁利用区块链网络的健壮性极大加强了信息安全遥文章设计的基于区块链技术的客户行为综合评价体系为区块链的真实场景的实现提供了参考和方向遥

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ResearchandImplementationofComprehensiveEvaluationSystemofCustomerBehavior

BasedonBlockchainTechnologyYuZhongjieXuJiexiong

ChenZuo

Abstract院Thispaperputsforwardtheresearchandimplementationofthecomprehensiveevaluationsystemofcustomerbehaviorbasedonblockchaintechnology,analyzesitsadvantagesandcharacter鄄istics,andputsforwardthekeytechnologiesandcorrespondingsolutionsintheprocessofsystemde鄄signandimplementation.Thedesigninthispaperprovidesanewdirectionforthedesigningandap鄄plicationofblockchainsystem.

Keywords院Blockchain;EvaluationSystem;CustomerBehavior;Decentralization