CN116777623A - 一种基于区块链智能合约的碳交易平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于区块链智能合约的碳交易平台，涉及区块链及碳交易技术领域。该平台涉及碳交易市场参与者和监管者，具体包括数据报送与监测系统、注册登记系统、交易系统、监管系统以及区块链智能合约框架；数据报送与监测系统用于对碳排放企业的碳排放数据进行监测，并生成监测报告；注册登记系统用于实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销以及碳排放指标的配额分配与管理；交易系统用于实现碳交易市场参与者之间的碳交易、碳交易价格的调控管理以及碳交易的查询；监管系统用于对碳排放交易进行监测；注册登记系统和交易系统的功能基于区块链智能合约框架实现。该平台实现了适合我国国情的碳交易发展模式和碳市场组织与监管模式。
Description
技术领域
本发明涉及区块链及碳交易技术领域，尤其涉及一种基于区块链智能合约的碳交易平台。
背景技术
目前国内采用的碳交易平台技术仍采用各个碳交易试点城市分别自行规划中心化的交易市场来进行。首先根据企业的历史排放数据经过审批计算发放企业初始碳排放额度。需要参与碳交易的排放企业在交易所登记成为会员后，通过中心化的线上或是线下平台与其他交易方进行碳排放指标的买卖。在一个审查周期结束时，监管机构将对排放企业的实际碳排放量与持有的碳排放配额进行核查，允许将一定比例之内的配额的碳排放量通过碳市场进行调节，达到鼓励排放企业节能减排或是利用碳市场创汇的目的。目前碳交易的交易标的种类较少，通常是不同周期的碳排放指标。在线上交易平台，每个交易日公布对应的开收盘价，排放企业注册成为会员后即可自由买卖。
与其他几乎所有中心化交易系统一样，各试点地区中心化系统难以进行信息互通和统一监管，试点阶段结束后我国有将碳市场纳入统一监管的需求和趋势。另外，中心化交易系统意味着在交易所这样的中心机构内部相比外部来说拥有明显的信息优势，使得中心化机构有和一些交易方串通获取不法收益的可能。另外，中心化系统中可能存在获取权限修改或删除系统中的相关记录的问题，给日后的核查、取证造成麻烦。最后，中心化存储方案的数据安全和隐私泄露问题也是一直以来各方关心的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于区块链智能合约的碳交易平台，实现去中心化的碳交易。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于区块链智能合约的碳交易平台，涉及碳交易市场参与者和监管者，其中，碳交易市场参与者包括碳排放企业和碳创汇企业，监管者为生态环境主管部门，该平台具体包括数据报送与监测系统、注册登记系统、交易系统、监管系统以及区块链智能合约框架；
所述数据报送与监测系统用于周期性的对接入平台的碳排放企业的碳排放数据进行监测，并生成监测报告，具体包括排放数据监测模块、排放数据核查模块以及排放数据监测报告模块；
所述排放数据监测模块：通过在接入交易平台中的碳排放企业加装排放标的排量传感器，周期性地将监测数据发往排放数据核查模块；
所述排放数据核查模块：检查并确定平台中碳排放企业当前监测周期内的标的排量；通过比对监测周期内的标的排量与企业拥有的标的排量权，确定碳排放企业的碳排放量是否超标；
所述排放数据监测报告模块；在每个监测周期内，结合排放数据监测模块和排放数据核查模块的监测核查结果，对接入平台中的碳排放企业生成监测报告；
所述注册登记系统用于实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销以及碳排放指标的配额分配与管理，具体包括权限管理模块和配额分配与管理；
所述权限管理模块将生态环境部作为平台的最高权限部门，并将管理权限进行分级下发给各碳交易市场参与者，权限管理模块负责将各个管理权限模块化后，由上级权限部门进行调配，下发，达到有序管理接入平台的碳交易市场参与者；
所述配额分配与管理模块根据生态环境部确定好的当年的碳排放总量以及各省内能耗企业的历史能耗情况为接入平台的碳排放企业下发分配碳排放指标，并对碳排放企业和碳创汇企业之间交易的碳排放指标进行管理；碳交易参与者在注册登记系统中上链，并且登记各自的初始碳排放指标，作为企业资产的一部分；
所述交易系统用于实现碳交易市场参与者之间的碳交易、碳交易价格的调控管理以及碳交易的查询；具体包括碳交易模块、碳交易价格调控模块和碳交易查询模块；所述碳交易模块用于实现碳交易市场参与者直接进行碳交易；碳交易价格调控模块用于实现碳交易价格的调控及管理；碳交易查询模块用于实现碳资产交易、转让记录的定向查询及条件查询；
所述监管系统用于实现生态环境主管部门对接入平台的碳交易市场参与者之间的碳排放交易进行监测，核算企业实际的碳排放量，在每年度末予以核算，并且用企业拥有的碳排放指标进行冲抵；
所述注册登记系统和交易系统基于区块链智能合约框架实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销，监管者身份注册，参与者资产与货币登记注册，参与者碳资产的挂售、下架、交易和转让以及碳资产交易、转让记录的定向查询和条件查询；
所述区块链智能合约框架包括：在不同地区的监管机构设立的多个共识节点，负责对交易请求进行排序；在所有参与交易的机构或企业内部设立多个成员节点，负责存储交易历史记录和世界状态，并为交易请求提供模拟执行和背书的功能；监管机构或是其他交易企业向整个区块链暴露的一个或多个主节点，负责从共识节点接收区块广播，并向组内的成员节点扩散；政府需要设立专门的CA机构给各交易方颁发身份证书，确认在交易系统中的身份作为准入筛选。
区块链智能合约框架实现企业碳交易的过程为：
碳市场成立CA认证机构为交易者提供身份认证的功能；碳交易从客户端发起，首先从碳市场CA机构获得身份认证，之后将交易请求发往成员节点，成员节点负责智能合约的计算过程，并实现“函数级”数据加密与访问控制；成员节点在计算完成后通过加密通道向共识节点出具计算内容和远程证明，再由共识节点验证并写入数据账本。
所述区块链智能合约框架涉及以下几种数据结构，包括：
·注册会员User{单位名称，用户身份，用户ID，账户余额，碳资产总量，在售资产，库存资产}
·碳资产Asset{名称，数量}
·在售资产AssetOnMarket{商品编号，售卖方ID，售卖方单位名称，资产名称，资产数量，单价}
·资产交易记录AssetExchangeHistory{交易记录编号，资产名称，资产数量，成交单价，售卖方ID，购买方ID}；
所述区块链智能合约框架为碳市场中各方提供以下功能：
·用户注册userRegister
入参{单位名称，用户ID，用户身份(普通企业，监管者)}
功能{验证ID未注册后，将入参信息实例化注册用户，发往共识节点排序后上链}
·用户注销userDestroy
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户数据、该用户链上的碳资产、挂售中的碳资产下链}
·货币登记currencyRegister
入参{用户ID，货币数量，交易编号}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户货币资产与对应历史记录上链}
·碳资产登记assetRegister
入参{用户ID，碳资产名称，碳资产数量，交易编号}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户碳资产与对应历史记录上链}
·设立最低成交单价changeMinUnitPrice
入参{用户ID，最低成交单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有监管者权限后，发往共识节点排序，将最低成交单价上链}
·碳资产上架assetOnSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称，数量，单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有足额库存资产且单价满足最低成交单价，发往共识节点排序，将该商品上链}
·碳资产下架assetDownSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有该上架商品，发往共识节点排序，将该商品下链}
·碳资产购买assetBuy
入参{订单编号，购买者ID，售卖者ID，商品编号，碳资产名称，数量}
功能{验证用户ID已在链上且该商品已在链上，购买数量小于商品数量，购买者拥有足额货币，发往共识节点排序，将碳资产转移，若该商品被买完，则将商品下链，将生成的交易记录上链}
·碳资产转让assetGive
入参{订单编号，转让者ID，受让者ID，碳资产名称，数量}
功能{验证ID已在链上且转让者拥有大于要求的库存碳资产，发往共识节点排序，将碳资产转移，将生成的交易记录上链}
·用户查询queryUser
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户实体}
返回值{用户实例}
·用户名下总资产(未挂售资产，挂售中资产)查询
queryTotalAsset,queryRemainAsset,queryOnSaleAsset
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
返回值{用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
·最低成交单价查询queryMinUnitPrice
入参{资产名称}
功能{客户端返回当前最低成交单价}
返回值{当前最低成交单价}
·在售资产查询queryMarketAsset
入参{碳资产名称，可选的，加上查询条数}
功能{客户端返回在售资产列表}
返回值{在售资产集合}
·资产交易记录查询queryHistoryInfo
入参{售卖者ID，购买者ID，交易编号，资产名称}可选的，模糊查询则对应参数使用空串
功能{客户端返回资产交易记录列表}
返回值{资产交易记录集合}。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种基于区块链智能合约的碳交易平台，设计了碳市场结构和交易模式，采用分布式碳市场区块链智能合约框架，实现适合我国国情的碳交易发展模式和碳市场组织与监管模式。智能合约实现了在碳交易市场下的资产交易与流动需求，并且允许监管者从中设立规则和查询记录，且保证了数据的不可篡改性和可追溯性，保证市场的稳定和数据的可信。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链智能合约的碳交易平台的结构框图；
图2为本发明实施例提供的碳交易示意图；
图3为本发明实施例提供的智能合约框架网络拓扑图；
图4为本发明实施例提供的用户user1操作流程示意图；
图5为本发明实施例提供的用户user2操作流程示意图；
图6为本发明实施例提供的用户user3操作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例中，以碳市场的运行场景模型为基础建立基于区块链智能合约的碳交易平台，该模型包括监管者，监管制度，基础系统和受监管者。
本实施例中，一种基于区块链智能合约的碳交易平台，如图1、2所示，涉及碳交易市场参与者和监管者，其中，碳交易市场参与者包括碳排放企业和碳创汇企业，监管者为生态环境部和省级生态环境主管部门，该平台具体包括数据报送与监测系统、注册登记系统、交易系统、监管系统以及区块链智能合约框架；
所述数据报送与监测系统用于周期性的对接入平台的碳排放企业的碳排放数据进行监测，并生成监测报告，具体包括排放数据监测模块、排放数据核查模块以及排放数据监测报告模块；
所述排放数据监测模块：通过在接入交易平台中的碳排放企业加装排放标的排量传感器，周期性地将监测数据发往排放数据核查模块；
所述排放数据核查模块：在每个监测周期地结尾，检查并确定平台中碳排放企业当前监测周期内的标的排量；通过比对监测周期内的标的排量与企业拥有的标的排量权，确定碳排放企业的碳排放量是否超标；
所述排放数据监测报告模块；在每个监测周期内，结合排放数据监测模块和排放数据核查模块的监测核查结果，对接入平台中的碳排放企业生成监测报告，可以将其留档，存入企业档案，给其他系统对该企业的评估提供依据。
所述注册登记系统用于实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销以及碳排放指标的配额分配与管理，具体包括权限管理模块和配额分配与管理；
所述权限管理模块将生态环境部作为本平台的最高权限部门，并将管理权限进行分级下发给各碳交易市场参与者，权限管理模块负责将各个管理权限模块化后，由上级权限部门进行调配，下发，达到有序管理接入平台的碳交易市场参与者；
所述配额分配与管理模块根据生态环境部确定好的当年的碳排放总量以及各省内能耗企业的历史能耗情况为接入平台的碳排放企业下发分配碳排放指标，并对碳排放企业和碳创汇企业之间交易的碳排放指标进行管理；碳交易参与者在注册登记系统中上链，并且登记各自的初始碳排放指标，作为企业资产的一部分；之后各能耗企业、或是碳创汇企业间就利用图1所示的交易系统进行碳交易。
生态环境部需要根据碳中和计划先定好当年的碳排放总量，并且下发到各省生态环境部门，再根据省内各能耗企业的情况继续下发分配碳排放指标,例如根据《上海市2019年碳排放配额分配方案》，
·电力供应商碳排放配额公式为
其中，CG为电力供应商碳排放配额，为电力供应商i的发电量，ΩG为电力供应商集合，σp为电力供应商单位发电量碳排放配额，取0.728t/(MW.H)。
·热力供应商碳排放配额公式为
其中，Ch为热力供应商碳排放配额，为电力供应商i的供热量，ΩH为热力供应商集合，σh为热力供应商单位供热量碳排放配额，取0.102t/Gj。
·电热耦合供应商碳排放配额公式为
其中，CCHP为电热耦合供应商碳排放配额，Qi CHP和Hi CHP分别为电热耦合供应商i的发电量和供热量，ΩCHP为热电联产机组集合，μ为发电量折算为供热量的折算系数，取6MJ/(kW·h)。
碳排放指标在年初分配完毕后，企业在注册登记系统中上链，并且登记各自的初始碳排放指标，作为企业资产的一部分，之后各能耗企业、或是碳创汇企业间就可以利用图1所示的交易系统进行碳交易。碳交易市场与股票市场的最大的一点不同在于。在股票市场，交易者可以在众多交易标的中选择，而不同的交易标的又拥有不同的交易价值，目前碳市场的交易标的只有一种，即碳排放权，不同来源的碳排放权可以合并，需要购买碳排放指标的企业只需要参照市场内商品的最低价格即为目前的市场价格。同时，从政府角度来看，为了构建有效的碳交易市场，监管部门也必须在市场中发挥调控作用，从政策导向上来说，是希望有更多的碳创汇企业涌入市场，同时碳排放企业积极节能减排，而不是大量购买碳排放指标，只有这样才能有效向碳中和迈进。短期来看，如果碳创汇行业有利可图，势必有大量碳创汇企业涌入市场，短期内可能导致碳排放价格大幅降低，反而危害这一行业，监管部门可以根据情况需要设立最低成交价来进行宏观调控，后面的智能合约也保证了这一功能的实现。另外，碳排放企业随着碳创汇企业供给增加，可能会导致减排愿望降低，只希望购买碳排放指标来抵消。对此，政府可能还需要限制碳排放企业的抵消比例。最后，在企业运行期间，需要负责监测，核算企业实际的碳排放量，年末予以核算，并且用企业拥有的碳排放指标进行冲抵，对超量排放的企业进行惩罚和整治。
所述交易系统用于实现碳交易市场参与者之间的碳交易、碳交易价格的调控管理以及碳交易的查询；具体包括碳交易模块、碳交易价格调控模块和碳交易查询模块；所述碳交易模块用于实现碳交易市场参与者直接进行碳交易；碳交易价格调控模块用于实现碳交易价格的调控及管理；碳交易查询模块用于实现碳资产交易、转让记录的定向查询及条件查询；
所述监管系统用于实现生态环境部和省级生态环境主管部门对接入平台的碳交易市场参与者之间的碳排放交易进行监测，核算企业实际的碳排放量，在每年度末予以核算，并且用企业拥有的碳排放指标进行冲抵，进而有利于监管部门对超量排放的企业进行惩罚和整治；
所述注册登记系统和交易系统基于区块链智能合约框架实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销，监管者身份注册，参与者资产与货币登记注册，参与者碳资产的挂售、下架、交易和转让以及碳资产交易、转让记录的定向查询和条件查询；
所述区块链智能合约框架如图3所示，包括：在不同地区的监管机构设立的多个共识节点，负责对交易请求进行排序，有pbft和raft等多种模式，是共识机制的核心结构，结合我国国情，本实施例需要在不同地区的监管机构设立多个共识节点，使用pbft模式保证并发数据的排序，保证分布式系统的健壮性和可信性。在所有参与交易的机构或企业内部设立多个成员节点，负责存储交易历史记录和世界状态，并为交易请求提供模拟执行和背书的功能；所有参与交易的机构或企业都可以在内部设立多个成员节点，成员节点是去中心化系统中最多的节点种类；监管机构或是其他交易企业向整个区块链暴露的一个或多个主节点，负责从共识节点接收区块广播，并向组内的成员节点扩散；政府需要设立专门的CA机构给各交易方颁发身份证书，确认在交易系统中的身份作为准入筛选。
区块链智能合约框架实现企业碳交易的过程为：
碳市场成立CA认证机构为交易者提供身份认证的功能；CA认证，即电子认证服务，为电子签名相关各方提供真实性、可靠性验证；碳交易从客户端发起，首先从碳市场CA机构获得身份认证，之后将交易请求发往成员节点，成员节点负责智能合约的计算过程，并通过可信硬件实现“函数级”数据加密与访问控制；成员节点在计算完成后通过加密通道向共识节点出具计算内容和远程证明，再由共识节点验证并写入数据账本。
所述区块链智能合约框架涉及以下几种数据结构，包括：
·注册会员User{单位名称，用户身份，用户ID，账户余额，碳资产总量，在售资产，库存资产}
·碳资产Asset{名称，数量}
·在售资产AssetOnMarket{商品编号，售卖方ID，售卖方单位名称，资产名称，资产数量，单价}
·资产交易记录AssetExchangeHistory{交易记录编号，资产名称，资产数量，成交单价，售卖方ID，购买方ID}；
所述区块链智能合约框架为碳市场中各方提供以下功能：
·用户注册userRegister
入参{单位名称，用户ID，用户身份(普通企业，监管者)}
功能{验证ID未注册后，将入参信息实例化注册用户，发往共识节点排序后上链}
·用户注销userDestroy
入参{用户ID}
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·碳资产登记assetRegister
入参{用户ID，碳资产名称，碳资产数量，交易编号}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户碳资产与对应历史记录上链}
·设立最低成交单价changeMinUnitPrice
入参{用户ID，最低成交单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有监管者权限后，发往共识节点排序，将最低成交单价上链}
·碳资产上架assetOnSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称，数量，单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有足额库存资产且单价满足最低成交单价，发往共识节点排序，将该商品上链}
·碳资产下架assetDownSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有该上架商品，发往共识节点排序，将该商品下链}
·碳资产购买assetBuy
入参{订单编号，购买者ID，售卖者ID，商品编号，碳资产名称，数量}
功能{验证用户ID已在链上且该商品已在链上，购买数量小于商品数量，购买者拥有足额货币，发往共识节点排序，将碳资产转移，若该商品被买完，则将商品下链，将生成的交易记录上链}
·碳资产转让assetGive
入参{订单编号，转让者ID，受让者ID，碳资产名称，数量}
功能{验证ID已在链上且转让者拥有大于要求的库存碳资产，发往共识节点排序，将碳资产转移，将生成的交易记录上链}
·用户查询queryUser
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户实体}
返回值{用户实例}
·用户名下总资产(未挂售资产，挂售中资产)查询
queryTotalAsset,queryRemainAsset,queryOnSaleAsset
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
返回值{用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
·最低成交单价查询queryMinUnitPrice
入参{资产名称}
功能{客户端返回当前最低成交单价}
返回值{当前最低成交单价}
·在售资产查询queryMarketAsset
入参{碳资产名称，可选的，加上查询条数}
功能{客户端返回在售资产列表}
返回值{在售资产集合}
·资产交易记录查询queryHistoryInfo
入参{售卖者ID，购买者ID，交易编号，资产名称}可选的，模糊查询则对应参数使用空串
功能{客户端返回资产交易记录列表}
返回值{资产交易记录集合}
所述用户身份分为普通交易者和市场监管者两种，市场监管者账号拥有一些额外管理权限，以保证碳市场平稳运行，在下文实例中暂用1和2代号作为映射，生产环境中可以设立更加严谨的身份对照代号表
用户ID：博雅正链RegChain框架使用LEVELDB存储数据，会在每个成员节点存储数据，为了数据脱敏，用户ID使用企业代码通过SHA256等算法进行加密后存储，或是市场管理职能部门为各参加的企业颁发专属的公钥和私钥进行加密、解密，在下文演示示例中为了演示方便暂使用简单数字代表用户ID；
碳资产：目前国内政策所规定的碳资产只有一种，即碳排放权指标，但本系统将其提升为一种变量，考虑到了以后碳交易的概念可能会扩展到多种污染物的排放检测，以及不同周期的排放指标等因素。在下文演示示例中，交易标的均为CO2。
商品编号：商品编号为用户ID与交易发生时间戳组合哈希变换成为商品编号，如果涉及采用时间戳，必须采用客户端请求时采用客户端时间戳的方式，在成员节点验证时间戳与成员节点当前时间戳的时差来保证其可信性，而不能将时间戳写入智能合约中，否则成员节点时间戳不一致会导致各节点间无法达成共识，下文实例演示中仍为了方便暂采用简单号码代替。
最低成交单价：为监管者对市场进行一定程度干预的手段；通过限制、调整最低成交单价，防止大量交易方恶意竞价损害谈创汇企业的利益，保证碳市场的长期目标平稳实现。
本实施例，区块链智能合约框架基于博雅正链RegChain3.0版本进行开发，RegChain3提供了WEB开发接口，为方便演示，所以使用curl命令调用接口的方式。
如图4,5,6所示，本实例提供的基于RegChain框架的碳交易智能合约方法包括账户注册，资产登记，碳资产挂售、交易、转让，信息查询，图4,5,6按三个测试账号的路线进行功能展示，其中图4与图5展示普通用户user1，user2参与的交易流程，图6展示监管者账户user3参与的交易流程。
首先进行环境准备工作：
·部署RegChain区块链，创建交易通道名为assetschannel
·进入客户端，编译并安装智能合约，可选的名称设为mytest，这里将版本号设为1.0.0：
使用以下命令进行智能合约编译，编译后得到当前智能合约id为173；
curl--location--request POST'http://127.0.0.1:8000/beaas/api/contract/compile/'--header'Content-Type:multipart/form-data'--header'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'--form'contract＝@/home/lrsfile/carbontrading.sol'
使用以下命令进行智能合约安装，安装后得到上述智能合约地址为0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67，后续调用时需要指定该地址；
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-d'{″owner″:″coune_one″,"appid":"001","contract_id":"173"}'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/install/'
接下来开始链码交互部分演示，图4,5,6分三个用户视角进行展示。
S101、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["userRegister","user1","user1","NormalUser"]}'
注册普通企业用户账号，企业名设为user1，ID设为user1
S201、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["userRegister","user2","user2","NormalUser"]}'
注册普通企业用户账号，企业名设为user2，ID设为user2
S301、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["userRegister","user3","user3","Superviser"]}'
注册监管者用户账号，单位名设为user3，ID设为user3
S302、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["changeMinUnitPrice","user3","0.1"]}'
用户user3发起修改最低单价的请求，设为0.1
S303、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryMinUnitPrice"]}'
查询目前最低单价，表明修改生效
S102、
curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["currencyRegister","user1","105.2","100"]}'
用户user1登记货币上链，金额为105.2，记录号为100
S202、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["currencyRegister","user2","1000","100"]}'
用户user2登记货币上链，金额为1000，记录号为100
S103、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetRegister","user1","CO2","35.3","101"]}'
用户user1登记碳资产上链，资产名称为CO2，数量为35.3，记录号为101S104、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetOnSale","103","user1","CO2","10.5","2.5"]}'
用户user1将部分碳资产上架，商品编号为103，资产名称为CO2，数量为10.5，单价为2.5S105、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetOnSale","104","user1","CO2","11","2"]}'
用户user1将部分碳资产上架，商品编号设为104，资产名称为CO2，数量为11，单价为2S203、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryMarketAsset","CO2"]}'
查询所有在售CO2商品
S204、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetBuy",102","user2","user1","103","CO2","2"]}'
用户user2购买user1的碳资产，记录编号为102，商品编号为103，资产名称为CO2，数量为2
S106、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetGive","105","user1","user2","CO2","3"]}'
用户user1向user2转让部分碳资产，资产名称为CO2，数量为3
S107、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["assetDownSale","104","user1","CO2"]}'
用户user1下架在售碳资产，商品编号为104，资产名称为CO2
S108、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryUser","user1"]}'
查询用户user1信息及名下资产
S205、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryUser","user2"]}'
查询用户user2信息及名下资产
S109、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryHistoryInfo","","user1","",""]}'
查询出售方为user1的所有交易记录
S110、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["queryHistoryInfo","","","","CO2"]}'
查询交易标的为CO2的所有交易记录
S111、curl-H'Content-Type:application/json'-H'token:21814943f6fbf0476d4423a68919f9074d31bc'-X POST'http://hostname/beaas/api/contract/call/'-d'{"contract":"0x7b3495a31937C3FE6B254656ae51a15d3b361d67","owner":"yideli","appid":"001","params":["userDestroy","user1"]}'
删除用户user1，将其账户信息和所有资产一同下链。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
Claims (7)
1.一种基于区块链智能合约的碳交易平台，涉及碳交易市场参与者和监管者，其中，碳交易市场参与者包括碳排放企业和碳创汇企业，监管者为生态环境主管部门，其特征在于：该平台具体包括数据报送与监测系统、注册登记系统、交易系统、监管系统以及区块链智能合约框架；
所述数据报送与监测系统用于周期性的对接入平台的碳排放企业的碳排放数据进行监测，并生成监测报告；
所述注册登记系统用于实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销以及碳排放指标的配额分配与管理；
所述交易系统用于实现碳交易市场参与者之间的碳交易、碳交易价格的调控管理以及碳交易的查询；
所述监管系统用于实现生态环境主管部门对接入平台的碳交易市场参与者之间的碳排放交易进行监测，核算企业实际的碳排放量，在每年度末予以核算，并且用企业拥有的碳排放指标进行冲抵；
所述注册登记系统和交易系统基于区块链智能合约框架实现碳交易参与者加入平台的身份准入和注销，监管者身份注册，参与者资产与货币登记注册，参与者碳资产的挂售、下架、交易和转让以及碳资产交易、转让记录的定向查询和条件查询。
2.根据权利要求1所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述数据报送与监测系统包括排放数据监测模块、排放数据核查模块以及排放数据监测报告模块；
所述排放数据监测模块：通过在接入交易平台中的碳排放企业加装排放标的排量传感器，周期性地将监测数据发往排放数据核查模块；
所述排放数据核查模块：检查并确定平台中碳排放企业当前监测周期内的标的排量；通过比对监测周期内的标的排量与企业拥有的标的排量权，确定碳排放企业的碳排放量是否超标；
所述排放数据监测报告模块；在每个监测周期内，结合排放数据监测模块和排放数据核查模块的监测核查结果，对接入平台中的碳排放企业生成监测报告。
3.根据权利要求1所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述注册登记系统包括权限管理模块和配额分配与管理；
所述权限管理模块将生态环境部作为平台的最高权限部门，并将管理权限进行分级下发给各碳交易市场参与者，权限管理模块负责将各个管理权限模块化后，由上级权限部门进行调配，下发，达到有序管理接入平台的碳交易市场参与者；
所述配额分配与管理模块根据生态环境部确定好的当年的碳排放总量以及各省内能耗企业的历史能耗情况为接入平台的碳排放企业下发分配碳排放指标，并对碳排放企业和碳创汇企业之间交易的碳排放指标进行管理；碳交易参与者在注册登记系统中上链，并且登记各自的初始碳排放指标，作为企业资产的一部分。
4.根据权利要求1所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述交易系统包括碳交易模块、碳交易价格调控模块和碳交易查询模块；所述碳交易模块用于实现碳交易市场参与者直接进行碳交易；碳交易价格调控模块用于实现碳交易价格的调控及管理；碳交易查询模块用于实现碳资产交易、转让记录的定向查询及条件查询。
5.根据权利要求1所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述区块链智能合约框架包括：在不同地区的监管机构设立的多个共识节点，负责对交易请求进行排序；在所有参与交易的机构或企业内部设立多个成员节点，负责存储交易历史记录和世界状态，并为交易请求提供模拟执行和背书的功能；监管机构或是其他交易企业向整个区块链暴露的一个或多个主节点，负责从共识节点接收区块广播，并向组内的成员节点扩散；政府需要设立专门的CA机构给各交易方颁发身份证书，确认在交易系统中的身份作为准入筛选。
6.根据权利要求5所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述区块链智能合约框架实现企业碳交易的过程为：
碳市场成立CA认证机构为交易者提供身份认证的功能；碳交易从客户端发起，首先从碳市场CA机构获得身份认证，之后将交易请求发往成员节点，成员节点负责智能合约的计算过程，并实现“函数级”数据加密与访问控制；成员节点在计算完成后通过加密通道向共识节点出具计算内容和远程证明，再由共识节点验证并写入数据账本。
7.根据权利要求5所述一种基于区块链智能合约的碳交易平台，其特征在于：所述区块链智能合约框架具体涉及以下几种数据结构：
·注册会员User{单位名称，用户身份，用户ID，账户余额，碳资产总量，在售资产，库存资产}
·碳资产Asset{名称，数量}
·在售资产AssetOnMarket{商品编号，售卖方ID，售卖方单位名称，资产名称，资产数量，单价}
·资产交易记录AssetExchangeHistory{交易记录编号，资产名称，资产数量，成交单价，售卖方ID，购买方ID}；
所述区块链智能合约框架为碳市场中各方提供以下功能：
·用户注册userRegister
入参{单位名称，用户ID，用户身份(普通企业，监管者)}
功能{验证ID未注册后，将入参信息实例化注册用户，发往共识节点排序后上链}
·用户注销userDestroy
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户数据、该用户链上的碳资产、挂售中的碳资产下链}
·货币登记currencyRegister
入参{用户ID，货币数量，交易编号}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户货币资产与对应历史记录上链}
·碳资产登记assetRegister
入参{用户ID，碳资产名称，碳资产数量，交易编号}
功能{验证用户ID已在链上后，发往共识节点排序后将用户碳资产与对应历史记录上链}·设立最低成交单价changeMinUnitPrice
入参{用户ID，最低成交单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有监管者权限后，发往共识节点排序，将最低成交单价上链}
·碳资产上架assetOnSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称，数量，单价}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有足额库存资产且单价满足最低成交单价，发往共识节点排序，将该商品上链}
·碳资产下架assetDownSale
入参{商品编号，用户ID，碳资产名称}
功能{验证用户ID已在链上且该用户拥有该上架商品，发往共识节点排序，将该商品下链}
·碳资产购买assetBuy
入参{订单编号，购买者ID，售卖者ID，商品编号，碳资产名称，数量}
功能{验证用户ID已在链上且该商品已在链上，购买数量小于商品数量，购买者拥有足额货币，发往共识节点排序，将碳资产转移，若该商品被买完，则将商品下链，将生成的交易记录上链}
·碳资产转让assetGive
入参{订单编号，转让者ID，受让者ID，碳资产名称，数量}
功能{验证ID已在链上且转让者拥有大于要求的库存碳资产，发往共识节点排序，将碳资产转移，将生成的交易记录上链}
·用户查询queryUser
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户实体}
返回值{用户实例}
·用户名下总资产(未挂售资产，挂售中资产)查询
queryTotalAsset,queryRemainAsset,queryOnSaleAsset
入参{用户ID}
功能{验证用户ID已在链上，返回用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
返回值{用户总资产(未挂售资产，挂售中资产)}
·最低成交单价查询queryMinUnitPrice
入参{资产名称}
功能{客户端返回当前最低成交单价}
返回值{当前最低成交单价}
·在售资产查询queryMarketAsset
入参{碳资产名称，可选的，加上查询条数}
功能{客户端返回在售资产列表}
返回值{在售资产集合}
·资产交易记录查询queryHistoryInfo
入参{售卖者ID，购买者ID，交易编号，资产名称}可选的，模糊查询则对应参数使用空串
功能{客户端返回资产交易记录列表}
返回值{资产交易记录集合}。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310762509.9A CN116777623A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 一种基于区块链智能合约的碳交易平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310762509.9A CN116777623A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 一种基于区块链智能合约的碳交易平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202310762509.9A Pending CN116777623A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 一种基于区块链智能合约的碳交易平台 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117635145A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 中国信息通信研究院 | 基于区块链的碳交易方法和装置、电子设备和存储介质 |
| CN117709945A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-15 | 广州番禺职业技术学院 | 一种基于数字货币技术的碳金融定向支付系统 |
-
2023
- 2023-06-27 CN CN202310762509.9A patent/CN116777623A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117709945A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-15 | 广州番禺职业技术学院 | 一种基于数字货币技术的碳金融定向支付系统 |
| CN117635145A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 中国信息通信研究院 | 基于区块链的碳交易方法和装置、电子设备和存储介质 |
| CN117635145B (zh) * | 2024-01-26 | 2024-05-10 | 中国信息通信研究院 | 基于区块链的碳交易方法和装置、电子设备和存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |