在数字时代，数据传输的速度和规模都在快速增长，这引起了人们对隐私和安全的担忧。这种信息管理巨头对需要安全交换和存储数据，同时提高供电速度、可靠性和效率的能源公用事业提出了巨大挑战。

在区块链同类项目中最大的一个电网项目中，PNNL正与Guardtime、华盛顿州立大学、Avista、工业控制系统和能源传输系统的各种行业供应商、美国能源和国防部以及十几家公司合作。行业顾问测试并展示了区块链提高电力基础设施网络安全灵活性的能力。

3月份，团队演示了项目的两个第一个用例。第一个使用案例侧重于保护能源管理系统或配电管理系统与能源传输系统之间存储和交换的关键数据。第二个使用案例展示了区块链如何帮助改善关键能源供应系统的资产管理和供应链安全。

这些用例非常重要，因为能源公司致力于保护越来越多的终端免受不断变化的网络威胁，同时管理分布式能源和其他智能设备的快速扩展。这些初步试点表明，区块链展示了帮助保护这些交易的潜力，同时通过提供新的安全解决方案来管理和保护关键的能源输送系统和数据，从而提高电网的恢复能力。

自大约十年前首次亮相以来，这项备受推崇的区块链技术仍处于形成阶段，经常被误解。通过核查和验证机会和炒作，这个区块链项目有助于提高国家电网和其他关键基础设施的安全性。

“想想互联网的早期阶段，”该项目的主要研究员、PNNL网络安全和复原力高级顾问迈克尔米尔里亚说。“尽管区块链技术仍处于起步阶段，缺乏浏览器级别的易用性，但这些初步试点表明，区块链可能会带来新的创新浪潮，以帮助确保复杂的能源交换。”

嵌段链引物

区块链软件提供了一个数字分类账，使用加密签名记录有价值的交易。事务被保存在一个连续的记录列表中，称为块，具有内置的防篡改保护。

每个块都包含时间戳和指向前一个块的加密链接。因为形成块的数据不能被追溯更改，所以链很难修改。

虽然区块链技术通常与加密货币比特币联系在一起，但支持它的技术在特征、定义和应用上却有很大不同。事实上，去年春天《纽约时报》的一篇文章指出，不稳定的加密货币市场已经证明，区块链技术缺乏监管和标准，这继续分散该技术的真正潜力。也就是说，DLT的应用可以增加数据的可信度和可审计性，从而消除从能源到金融等各个领域对第三方的需求。

今年8月，《经济学人》通过直接联系消费者和能源生产者，将区块链与能源行业直接联系起来，并分散了能源交易的可能性。由于基于区块链的交易可以在没有中介的情况下进行，这种“专业消费者”方法可以改善当今低效的多层系统，在该系统中，中介在所有级别进行交易。

能源公用事业公司也注意到了区块链变革的潜力。然而，由于与这项技术的互操作性、安全性和可扩展性相关的问题挥之不去，他们仍然保持谨慎。

更好、更强、更高效

由美国能源部资助、PNNL牵头的关键基础设施安全系统(KISS)项目重点关注：

开发支持区块链的网络安全控制器，并使用PNNL的VOLTTRON平台来执行复杂的能量交换，这些能量交换不能被网络攻击修改或操纵

开发首个区块链原型，以持续监控和独立验证关键能源输送系统的完整性

验证和确认应用区块链技术缓解能源传输系统运行、配置和供应链中的网络威胁的机遇和挑战。

最近的区块链试点是一个重要的里程碑，有助于增加区块链在能源领域的新认识。这些发现有助于填补区块链研究中的几个主要空白，以确定可扩展性、互操作性和安全性的技术要求。

“我们没有假设区块链是解决所有电网挑战的灵丹妙药，而是深入研究了十几种不同的区块链技术，并仔细研究了它们在能源领域应用的可行性，”Mylrea说。

这些研究成果为项目中开发的区块链解决方案应用于实时电网遥测的未来研究铺平了道路。

“我们怎样才能打破区块链？我们能否以更灵活易用的方式重建它？区块链如何使网格更加高效和灵活，以应对不断变化的网络威胁？”Mylrea说，未来的研究将帮助回答这些类型的问题

PNNL的试点项目为区块链的机遇和挑战提供了宝贵的见解，并为缺乏标准、法规和定义的技术提供了更大的清晰度。换句话说，并非所有的区块链应用程序都是相同的。

一些区块链解决方案是能量密集型的，并且经常容易受到不同的网络攻击。公共和私人区块链和应用、配置和实施在成本、延迟、互操作性和适用性方面差异很大，以确保关键能源基础设施的安全。PNNL的重点是解决这些问题，以及如何提高区块链能源应用的可信度和完整性。

2019年，该团队希望开始将支持区块链的网络安全控制器商业化，并从现场测试转向公用事业级部署。他们还将与工业界和公众一起探索

用事业合作的机会，以提高复杂能源交易的速度，安全性和互操作性。

高于雷达

一个雄心勃勃的项目可以肯定，但打破区块链并将其重建得更强的想法引起了很多关注。绿色科技媒体和其他网点报道了项目启动，进展和试点结果，这是今年最大的全球网络安全会议RSA会议的特色。

该项目还为立法者和监管机构提供了帮助。PNNL的Paul Skare 在8月份美国参议院委员会听证会上就区块链和类似技术的能源效率作证，并在3月再次向华盛顿州的立法者证实。Skare是PNNL的网络安全和能源与环境技术组经理。他的证词包括关于KISS区块链项目的评论。

“我们的研究正在帮助能源部门超越区块链的嗡嗡声，验证和验证区块链对于更具弹性和效率的现代电网的潜力，”Mylrea说。

比赛结束

将区块链称为关键基础设施网络弹性的灵丹妙药还为时尚早。不断变化的区块链定义给监管机构和决策者带来了治理挑战。

为了增加清晰度并帮助推动广泛的行业采用，Mylrea和他的同事Sri Nikhil Gourisetti领导IEEE区块链标准委员会和工作组的网络安全工作组。该小组的目标是为该技术应用于能源部门制定标准和框架。

但世界并没有等待。全球各地的初创公司和老牌公司都在拓展区块链应用开发的西部。事实上，Sri Nikhil Gourisetti指出，许多财富500强公司正在为他们的业务探索各种区块链应用程序。

PNNL在区块链方面的工作利用其在网格网络安全方面的核心能力和领域专业知识，支持能源部网络安全，能源安全和应急响应办公室(CESER)能源部门网络安全多年计划。具体来说，这项工作符合美国能源部的目标，即加速改变游戏规则的研究，弹性能量输送系统的开发和演示(RD&D)，以及他们在维持关键功能的同时在网络攻击中生存的能力。