在数字时代，数据传输的速度和规模正在迅速增加，引发了对隐私和安全的担忧。这种信息管理巨头为需要安全交换和存储数据的能源公用事业提出了重大挑战，同时提高了供电的速度，可靠性和效率。
在同类最大的区块链网格 – 网络项目之一，PNNL正在与Guardtime，华盛顿州立大学，Avista，工业控制系统和能源输送系统的各种行业供应商，能源和国防部以及十几家公司合作。行业顾问测试和展示区块链提高电力基础设施网络安全弹性的能力。
3月份，该团队展示了该项目的两个首例用例。第一个用例侧重于保护能源管理系统或配电管理系统与能源输送系统之间存储和交换的关键数据。第二个用例演示了区块链如何帮助改善关键能源交付系统的资产管理和供应链安全性。
这些用例非常重要，因为能源公用事业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。这些最初的试点表明，区块链显示出有助于保护这些交易的潜力，同时通过提供管理和保护关键能源交付系统和数据的新型安全解决方案来提高网格弹性。
自大约十年前首次亮相以来，这种备受推崇的区块链技术仍然处于形成阶段并经常被误解。通过验证和验证机会与炒作，这个区块链项目有助于增加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的网络安全和恢复能力高级顾问Michael Mylrea说 。“尽管区块链技术仍处于初级阶段并且缺乏浏览器级别的易用性，但这些最初的试点表明，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。”
Blockchain Primer
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。事务保持在连续的记录列表中，称为块，具有内置的防篡改保护。
每个块包含时间戳和前一个块的加密链接。因为形成块的数据不能追溯地改变，所以链很难修改。
虽然区块链技术通常与加密货币比特币相关联，但支撑它的技术在其特性，定义和应用方面差异很大。事实上，去年春天“纽约时报”的一篇文章指出，一个不稳定的加密货币市场已经证明区块链技术缺乏监督和标准，这继续分散了该技术的真正潜力。也就是说，DLT的应用可以增加对数据的信任和可审计性，从而消除从能源到金融等各个领域对第三方的需求。
8月，“经济学人”通过直接将消费者和能源生产者联系在一起，直接将区块链与能源产业联系起来，以及分散能源交易的可能性。因为基于区块链的交易可以在没有中间人的情况下执行，所以这种“专业消费者”方法可以改善当今效率低下的多层系统，其中中介在各个层面上进行交易。
能源公用事业公司也注意到区块链的变革潜力。但是，由于与该技术的互操作性，安全性和可扩展性相关的问题挥之不去，它们仍然保持谨慎。
更好，更强，更有效率
由能源部资助，由PNNL领导的无钥匙基础设施安全系统(KISS)项目，重点是：
开发支持区块链的网络安全控制器，使用PNNL的VOLTTRON™平台执行无法通过网络攻击修改或操纵的复杂能量交换
开发第一个区块链原型，以持续监控和自主验证关键能量输送系统的完整性
验证和验证应用区块链以减轻能源传输系统运营，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重要的里程碑，有助于增加能源部门对区块链的新生理解。这些发现有助于填补几个主要的区块链研究空白，以确定可扩展性，互操作性和安全性的技术要求。
“我们不是假设区块链是解决所有网格挑战的灵丹妙药，而是深入研究了十几种不同的区块链技术，仔细研究了其应用于能源领域的可行性，”Mylrea说。
这些研究结果为将来在项目中开发的区块链解决方案应用于实时网格遥测的未来研究铺平了道路。
“我们怎样才能打破区块链?我们能否以更有弹性且更易于使用的方式重新构建它?区块链如何使网格更有效率和弹性以应对不断变化的网络威胁?“Mylrea说这些是未来研究有助于回答的问题类型
PNNL的试点项目为区块链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。也就是说，并非所有区块链应用程序都是相同的。
一些区块链解决方案是能源密集型的，并且经常容易受到不同的网络攻击。公共和私有区块链以及应用程序，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的工作重点是解决这些问题，重点是如何提高区块链能源应用的可信度和完整性。
在2019年，该团队希望开始商业化一个支持区块链的网络安全控制器，并从现场测试转向公用事业级部署。他们还将探索与行业和公用事业合作的机会，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。