JP7337277B2 - ブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システム - Google Patents

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Description

本願はグリーン電力証書取引の分野に関し、特にブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムに関する。
グリーン電力証書、略してグリーン証書は、国が発電企業のメガワット時あたりの水力以外の再生可能エネルギーのオングリッド電力量（on-grid energy）に対して発行した、一意の識別コードを持つ電子証書であり、水力以外の再生可能エネルギーの発電量の確認と属性の証明、及びグリーン電力を消費する唯一の証書であり、再生可能エネルギー割当制度の政策ツールの１つでもある。現在、グリーン証書の発給には、企業が関連資料を提出した後、各部門が審査し、一部の審査を通過した後、企業にグリーン証書を発給する。グリーン証書を保有する企業はグリーン証書を販売することができ、グリーン証書購入者とグリーン証書販売者との間でグリーン証書取引が行われる。
現在、グリーン証書取引の多くは取引プラットフォームで価格を公示して販売する方式で行われており、その結果、グリーン証書販売者とグリーン証書購入者の間には情報の非対称性があり、つまり、購入者はグリーン証書販売者が公示した販売情報を見ることができるが、グリーン証書販売者は価格を公示する前に購入者の購入希望価格がいくらであるかを知らない。その結果、グリーン証書購入者は公示価格に基づいて低価格のグリーン証書のみを購入したいと考え、一方、販売者は高価格で販売したいと考えるので、取引の出来高が低くなってしまう。
本願は、成功した取引の合計回数が少ないという問題を解決することを目的とし、ブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムを提供する。
上述の目的を達成するために、本願は以下の技術的解決手段を提供する。
本願は、オンチェーンノードとオフチェーンノードとを含み、前記オンチェーンノードは審査ノードと代理ノードとを含み、前記代理ノードは、電気事業者及び購入者がログインして使用するものであり、
前記審査ノードは、前記代理ノードの前記電気事業者の資格情報を検証し、前記資格情報が予め設定された条件を満たす場合、前記代理ノードの電気事業者にグリーン証書を送信し、
前記オフチェーンノードは、履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得て、現在のブロックチェーンプラットフォームにおける各電気事業者の、発電タイプ、現在の成約情報、及び現在のグリーン証書情報を含む目標特徴をそれぞれ隠れベクトル（hidden vector）としてマッピングして、置換不変性を確保するための関数である目標関数を用いて前記隠れベクトルを集約し、第２の特徴ベクトルを得て、全結合ニューラルネットワーク（fully connected neural network）によって前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルに対して計算を行い、前記電気事業者及び前記前記購入者が価格を決定するための参考になる前記次回の取引の成約価格を得て、
前記代理ノードは、前記電気事業者の販売情報及び前記購入者の購入情報を受信した場合、前記販売情報と前記電気事業者のデジタル署名、及び、前記購入情報と前記購入者のデジタル署名を前記オフチェーンノードに送信し、
前記オフチェーンノードは、前記販売情報と前記購入情報とをマッチングし、マッチングに成功した取引情報を前記代理ノードに送信し、前記販売情報と前記購入情報とを可視化した形態でフロントエンドに返信して表示させ、
前記代理ノードは、さらに、前記マッチングに成功した取引情報を取引スマートコントラクトに送信し、前記取引スマートコントラクトは、前記取引情報に基づいて取引処理を行う、ブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムを提供する。
任意選択に、前記オフチェーンノードが履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得ることは、
前記オフチェーンノードがブロックから履歴成約のうち現在に最も近い予め設定された回数の成約価格を取得し、前記成約価格を予め設定されたＬＳＴＭモデルに入力して、前記ＬＳＴＭモデルから各回の成約価格に対応する隠れベクトルを出力し、最後の回の成約価格に対応する隠れベクトルを前記第１の特徴ベクトルとすることを含む。
任意選択に、前記オフチェーンノードは、全結合ニューラルネットワークによって前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルとに対して計算を行うことは、
前記オフチェーンノードが前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルとをスプライスしてスプライス特徴ベクトルを得て、前記スプライス特徴ベクトルを前記全結合ニューラルネットワークに入力することで、予測成約価格を得ることを含む。
任意選択に、前記オフチェーンノードが前記販売情報と前記購入情報とをマッチングすることは、
前記オフチェーンノードがダブルオークションルールを用いて、前記販売情報と前記購入情報とをマッチングすることを含む。
任意選択に、ブロックチェーンシステムにおける前記代理ノードの番号が０に設定され、ブロックチェーンシステムにおける他のノードの番号が１から番号付けされ、
マスターノードが無効になった場合、前記オンチェーンノードのうちの現在のマスターノードに基づいて新たなマスターノードを選択するプロセスは、
前記現在のマスターノードの番号が０であり、かつ、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされている場合、
に従って新たなマスターノードを決定することと、
前記現在のマスターノードの番号が０でなく、かつ、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされているか、又は連続するｋ回のコンセンサスプロセスの提出段階で番号が０であるノードから送信された確認メッセージを受け取った場合、前記
に従って新たなマスターノードを決定することとを含む。
任意選択に、前記オンチェーンノードのうちのマスターノードは、予め設定された時間内に発生した取引情報を収集し、前記取引情報の有効性を検証した後、１つのブロックにパッケージ化する。
任意選択に、前記オフチェーンノードは、さらに、前記電気事業者のグリーン証書販売情報及び前記購入者の購入情報を受信した場合、前記電気事業者及び購入者に販売価格情報及び購入情報を提供するように、可視化した形態でフロントエンドに返信して表示させる。
任意選択に、前記目標関数はＡＧＧＲＥＧＡＴＥ関数である。
任意選択に、前記予め設定されたモデルはＬＳＴＭモデルである。
本願に記載のブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムは、オンチェーンノードとオフチェーンノードとを含み、オンチェーンノードは、審査ノードと代理ノードとを含み、代理ノードは、ユーザノードである電気事業者及び購入者がログインして使用するためのものである。
本願において、電気事業者及び購入者は販売情報及び購入情報を代理ノードに送信し、代理ノードはグリーン証書販売情報及び購入情報をオフチェーンノードに送信し、オフチェーンノードによってマッチングを行うので、従来技術における価格公示販売方式による取引双方の情報の非対称性の問題をある程度回避することができる。また、オフチェーンノードは情報を可視化形態でフロントエンドに返信して表示させ、これにより、電気事業者及び購入者は表示された情報に基づいて販売情報や購入情報を調整することができ、このようにして、市場のニーズをよりよく反映し、より効率的になり、さらに、成功した取引の出来高を上げることができる。
また、本願において、オフチェーンノードは、履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、履歴成約価格の予測情報を反映した、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得る。現在のブロックチェーンプラットフォームにおける各電気事業者の目標特徴をそれぞれ隠れベクトルとしてマッピングし、目標特徴には、発電タイプ、現在の成約情報、及び現在のグリーン証書情報が含まれており、すなわち、目標特徴は現在の環境情報に対する予測情報を反映している。そして、目標関数を用いて隠れベクトルを集約して第２の特徴ベクトルを得て、全結合ニューラルネットワークによって第１の特徴ベクトルと第２の特徴ベクトルに対して計算を行い、次回の取引の成約価格を予測する。
すなわち、本願において、オフチェーンノードは履歴成約価格と現在の環境情報に基づいて、次回の取引の成約価格を予測することにより、予測結果の正確性を確保する。さらに、目標関数を用いて隠れベクトルを集約し、第２の特徴ベクトルを得る。ここで、目標関数は、置換不変性を確保するための関数であるため、隠れベクトルを集約する際に、異なる電気事業者の隠れベクトル間の位置順序が異なることにより、得られる第２の特徴ベクトルが異なり、さらに予測結果が不正確になるという問題を解消することができる。ブロックチェーンネットワークはＰ２Ｐネットワークであるので、ブロックチェーン内の各ノードの地位は平等であり、したがって、本願では、目標関数を用いて隠れベクトルを集約して得られた第２の特徴ベクトルはブロックチェーンネットワークにおける各ノードの地位が平等であるという特徴に合致しており、したがって、予測結果はブロックチェーンの特性に合致しており、さらに、本願で予測された価格の正確性が確保される。
したがって、本願で予測された次回の成約価格は電気事業者及び購入者の双方の参考になることができるので、電気事業者の販売情報及び購入者の購入情報のマッチングが成立しやすくなり、これにより、取引の成功率をより向上させ、さらに取引の出来高をより上げることができる。
以上のように、本願は取引の出来高を上げることができる。
本願の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下では、実施例又は従来技術の説明において使用する必要がある図面について簡単に説明するが、明らかに、以下の説明における図面は本願の一部の実施例にすぎず、当業者にとっては、創造的な努力を必要とせずにこれらの図面から他の図面を得ることもできる。
本願の実施例において開示されたブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムの構成模式図である。 本願の実施例において開示される次回の取引の成約価格を予測する方法のフローチャートである。
以下では、本願の実施例における技術的解決手段を、本願の実施例の図面を参照して明確かつ完全に説明するが、明らかに、説明される実施例は、本願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な努力を必要とせずに取得した他のすべての実施例は、本願の保護の範囲に属する。
本願の実施例では、グリーン証書の審査発給及び取引をブロックチェーンで行い、ブロックチェーンのデータが追跡可能で改ざん不可能であるという特性を利用することにより、データの整理と審査がより容易になり、グリーン証書の審査発給効率が向上すると同時に、情報の透明性も向上する。これに加えて、分散化により、システムがより堅牢になり、データロスの心配がなくなる。
ブロックチェーンは分散型データストレージ、ポイントツーポイント伝送、コンセンサスメカニズム、暗号化アルゴリズムなどのコンピュータ技術の新しい応用モードである。ブロックチェーンは、時系列に沿ってデータブロックを順次接続して組み合わせたチェーンデータ構造であり、暗号学的手段で確保された改ざん・偽造不可能な分散型台帳である。分散型台帳とは、取引の記帳が異なる場所に分散された複数のノードによって共同で行われることを意味し、各ノードでは完全な勘定項目が記録されているため、これらのノードはいずれも取引の合法性の監督に関与することができ、また、共同で取引を証言することもでき、これにより、単一の記帳者が支配されたり、賄賂を受けたりして帳簿を偽造する可能性を回避することができ、本特許の場合、再生可能エネルギー発電事業者が審査センターと共謀してグリーン証書を詐取することを回避することができる。チェーン構造に記憶されたデータは、トレーサビリティに優れているので、データを容易に収集・整理することができ、グリーン証書の審査発給を自動化させ、人件費を節約し、人為的ミスの発生を防止することもできる。
本願の実施例では、電気事業者及び購入者は、フィードバックされた販売情報及び購入情報に基づいて見積価格を調整することができ、このため、本願の実施例のブロックチェーンシステムには高いリアルタイム性が求められる。リアルタイム性を確保するために、本願の実施例では、代理ノード及びオフチェーンノードが導入され、ここで、代理ノードは、電気事業者から提供された販売情報とデジタル署名、及び、購入者の購入情報とデジタル署名をオフチェーンノードに転送し、オフチェーンノードでマッチングや管理を行い、これにより、取引プロセスの作業量の大部分をオフチェーンノードに移管することで、オンチェーンのノードの処理量を軽減し、さらにリアルタイム性を向上させる。
また、オンチェーン部分には各発電所の発電状況が記録されており、スマートコントラクトで発電所の発電状況及びその他の必要なデータを毎月審査し、要件を満たす企業に対して自動的にグリーン証書を発給する。また、グリーン証書の取引もスマートコントラクトの形式でオンチェーンにて行われ、これにより、対応する取引情報を記録し、取引データの公開を確保する。
図１は、本願の実施例によるブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムであり、オンチェーンノード、オフチェーンノード、スマートコントラクト、及びブロックを含み、ここで、オンチェーンノードは、審査ノード、代理ノード、及びコンセンサスノードを含んでもよい。ここで、代理ノードは、電気事業者及び購入者がログインして使用するものである。ここで、代理ノードは代理サーバである。
図１は、グリーン証書審査発給モジュール（審査ノードに対応）、コンセンサスモジュール（コンセンサスノードに対応）、取引情報発表モジュール（代理ノードに対応）、及びスマートコントラクトを含むオンチェーン部分と、オフチェーン部分とを直観的に示している。
ここで、グリーン証書審査発給モジュールは主にグリーン証書の自動化審査発給機能を実現し、スマートコントラクトの形式で発電所（本実施例における電気事業者に対応）の資格を検証し、条件を満たす企業に対してグリーン証書を発給し、審査発給記録も取引記録としてノードによって収集され、ブロックとしてパッケージ化されて記憶される。取引情報発表モジュールは主に取引双方の身元管理を実現し、登録、検証、暗号化、署名管理に用いられ、取引ユーザに対して身元検証と情報暗号化、及び取引過程中の身元署名確認を行う。コンセンサスモジュールは、生成されたブロックを検証し、コンセンサスアルゴリズムとして実用的なビザンチンフォールトトレランスアルゴリズム（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｂｙｚａｎｔｉｎｅ Ｆａｕｌｔ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ、ＰＢＦＴ）を使用して、現在コンセンサスを主導するマスターノードを決定し、コンセンサスのフローを実行する。
オフチェーン部分は、見積管理モジュール（オフチェーンノードに属する）と、取引仲介モジュール（オフチェーンノードに属する）とを含んでもよい。
ここで、見積管理モジュールは、取引中の需給双方の見積を管理し、可視化された形態でフロントエンドに返信してユーザに表示し、株式取引の場合と類似する。見積管理モジュールは、見積情報（本実施例における販売情報及び購入情報に対応）を取引仲介モジュールに送信し、取引仲介モジュールは、取引双方の見積情報に基づいて、一定のルールにより見積情報のランク付け及びマッチングを行うとともに、取引情報の暗号化及び署名処理を行う。
本願の実施例では、電気事業者は審査を受けた後に身元を識別する識別子（ＩＤｉ）を受け取り、電気事業者ｉはＩＤｉによって代理ノードに登録することでオンチェーンシステムに加入することができ、最初の加入の場合、ブロックチェーンシステムは電気事業者に公開鍵（ＰＫｉ）、秘密鍵（ＳＫｉ）、ウォレットアドレス（ＷＡｉ）、証書（Ｃｅｒｔｉ）を割り当てる。ここで、証書は、会社名、住所、設備容量、スマートメーターＩＤ（ＳＭＩＤｉ）などの送電網に接続された電気事業者の基本情報を含んでもよい。新しく加入する電気事業者は、以上の情報が割り当てられた後、周囲のノードを通じて帳簿をダウンロードし、同期が完了すると、正式にブロックチェーンネットワークにおけるノードとなる。購入者が代理ノードで登録すると、システムは購入者に公開鍵、秘密鍵、及びウォレットアドレスを割り当て、購入者は公開鍵と設定されたパスワードを使用してシステムにログインすることができる。
本実施例では、ブロックチェーンにおけるグリーン証書審査発給スマートコントラクトは定期的に運行され、審査ノード（審査ノードにおけるグリーン証書審査発給モジュール）は、発電所のスマートメーターのデータ及びその他の必要な情報を計算することによって電気事業者にグリーン証書を発給し、規定に従って１ＭＷｈごとに１つのグリーン証書を発給し、スマートコントラクトは取引の形式でグリーン証書を対応する電気事業者のウォレットアドレスに発給する。各グリーン証書はＲＥＣ＝｛ＩＤ，ｔ，ｃ，ｍ｝と表すことができ、ここで、ＩＤはグリーン証書番号であり、ｔは発給時間であり、ｃは風力発電、太陽光発電などのタイプを識別するグリーン電力タイプであり、ｍは所属企業、プロジェクト番号などの情報を含むいくつかの付加情報である。
本実施例では、電気事業者は、販売したいグリーン証書を入札取引スマートコントラクトに質入するとともに販売価格を明示して、取引スマートコントラクトアドレス及び代理ノードにおける取引情報発表モジュールに送信し、メッセージは
として表されてもよく、ここで、ＲＥＣj，rid・・・は販売者ｊが販売するＩＤがｒｉｄであるグリーン証書であり、Ｐaskは販売価格であり、ｔは注文待ち時間である。同時に、販売情報（販売するグリーン証書の数と販売価格）とデジタル署名、すなわち、
をオフチェーンノード（入札サーバとも呼ばれる）に送信し、オフチェーンノード（例えば、入札サーバにおける見積管理モジュール）は、販売情報をレンダリングして、フロントエンドを介してユーザ（販売者と購入者）に返信する。一定時間後にすべてを売却することに成功しなかった場合、スマートコントラクトは残りのグリーン証書を販売者（電気事業者）に返却する。
本実施例では、購入者（バイヤーとも呼ばれる）は、代理ノード（例えば、代理ノードにおける取引情報発表モジュール）で購入情報（購入価格及び購入数であってもよい）を発表し、必要な通貨を入札取引スマートコントラクトに質入し、すなわち、
を取引スマートコントラクトアドレス及び代理ノード（具体的には、代理ノードにおける取引情報発表モジュールであってもよい）に送信し、ここで、Ｐbidは購入単価、ｄは購入数、Ｃｏｉｎ＝Ｐbid＊ｄはコントラクトに質入された通貨数量、ｔは注文待ち時間である。代理ノードは、購入情報及びデジタル署名、すなわち、
をオフチェーンノード（入札サーバ）に送信し、オフチェーンノード（入札サーバの見積管理モジュール）は、購入情報をレンダリングしてフロントエンドを介してユーザ（販売者と購入者）に返信する。一定時間後に十分な量のグリーン証書を購入できなかった場合、スマートコントラクトは残りの通貨を購入者に返却する。
本実施例では、電気事業者と購入者との間で入札取引が行われ、具体的には、ダブルオークションの仕組みが採用されている。ここで、ダブルオークションとは、一方の誰かが他方のよび値を受け入れれば、両方は取引を成立させることができることを指す。その後、新しいラウンドの競売を開始する。複数の取引期間を持つことができ、取引価格は常に最初の買価と最初の売価の間にある。取引の全過程において、価格情報が公開される。連続ダブルオークションは、競売の回数や頻度を制限しないので、売り手と買い手両方がリアルタイムで見積価格を調整することができ、市場のニーズをよりよく反映し、より効率的である。
具体的には、本実施例では、電気事業者は、代理ノード（具体的には、代理ノードにおける取引情報発表モジュール）に販売情報を送信し、購入者は、代理ノード（具体的には、代理ノードにおける取引情報発表モジュール）に購入情報を送信する。代理ノードは、販売情報と電気事業者のデジタル署名、及び、購入情報と購入者のデジタル署名をオフチェーンノードに送信する。オフチェーンノード（具体的には、入札サーバにおける見積管理モジュール）は、販売情報と購入情報をレンダリングしてフロントエンドを介してユーザに返信するので、販売者と購入者との間でいつでも見積価格を調整することができる。
電気事業者及び購入者の見積をより合理的にし、取引成功率をより向上させるために、本実施例では、オフチェーンノード（具体的には、入札サーバにおける価格予測モジュールであってもよい）は、成約価格履歴情報と電気事業者の現在の情報とに基づいて、次回の取引の成約価格を予測する。
ここで、具体的な予測プロセスは、図２の対応する実施例で説明されるので、ここでは詳しく説明しない。
オフチェーンノード（具体的には、入札サーバにおける取引仲介モジュール）は、販売情報と購入情報とをマッチングし、マッチングに成功した取引については、双方の注文とデジタル署名である
で表され、マッチングに成功した取引情報
を代理ノードに送信し、ここで、ＳＫasはオフチェーンノード（具体的には、入札サーバであってもよい）の秘密鍵であり、オフチェーンノード（具体的には、入札サーバであってもよい）が
を代理サーバに送信した後、取引情報が更新される。
代理ノードは、オフチェーンノードから送信された情報をブロックチェーンの入札取引スマートコントラクトに送信し、スマートコントラクトは、取引情報の有効性を検証した後、双方が質入した通貨とグリーン証書を使用して取引を行う。もし販売者のグリーン証書が今回の取引で全て販売できなかった場合、スマートコントラクトは残りのグリーン証書について同じ価格で新しい注文を生成し、新しいタイムスタンプを付与して発表する。もし購入者が今回の取引で十分なグリーン証書を購入できなかった場合、スマートコントラクトは残りの通貨と必要なグリーン証書の数について新しい注文を生成し、新しいタイムスタンプを付与して発表する。
本実施例では、マスターノードは、一定期間内に発生したすべての取引を収集し、取引の有効性をローカルに検証した後、１つのブロックにパッケージ化する。ビットコインブロックと同様に、１つのブロックには、ブロックヘッダとブロックボディとが含まれ、ブロックボディには取引情報があり、Ｍｅｒｋｌｅツリーの形で記憶され、Ｍｅｒｋｌｅルートのハッシュ値がブロックヘッダに保存されており、そのほか、ブロックヘッダには前のブロックのハッシュ値、バージョン、タイムスタンプなどが含まれており、本実施例では、プルーフ・オブ・ワークを使用しないため、ブロックヘッダに乱数を含める必要はない。
図２は、上述の実施例のシステムに基づいて取引成約価格を予測する方法を提供するものであり、以下のステップＳ２０１～Ｓ２０４を含んでもよい。
Ｓ２０１では、履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得る。
本実施例では、ブロックには履歴取引情報が保存されているので、本ステップでは、ブロックから履歴成約価格を取得することができ、予測結果の正確性を向上させるために、本実施例では、ブロックから履歴成約価格のうち現在に最も近い予め設定された回数の成約価格を取得することができる。
一例として、本実施例では、取得した成約価格は、
として表され、ここで、ｘｔは直近のｔ回の成約価格である。
本ステップにおいて、オフチェーンノードは、履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得るプロセスは、以下のステップＡ１～Ａ２を含んでもよい。
Ａ１では、取得した成約価格を予め設定されたＬＳＴＭモデルに入力する。
本実施例では、長短期記憶ニューラルネットワーク（Ｌｏｎｇ Ｓｈｏｒｔ－Ｔｅｒｍ Ｍｅｍｏｒｙ、ＬＳＴＭ）モデルは、長短期記憶モデルである。
本実施例では、ＬＳＴＭモデルは、入力された予め設定された回数の成約価格を反復演算する。ここで、いずれかの価格について、ＬＳＴＭモデルが実行する具体的な演算は、次の式（１）～式（６）で示される。

式中、ｉ、ｆ、ｇ、及びｏはそれぞれ入力ゲート、忘却ゲート、細胞の新たに増加した状態、及び出力ゲートを表し、ｃは細胞の状態、ｈは隠れベクトルを表す。
Ｗｉｉ、ｂｉｉ、Ｗｉｆ、ｂｉｆ、Ｗｈｆ、ｂｈｆ、Ｗｉｇ、ｂｉｇ、Ｗｈｇ、ｂｈｇ、Ｗｉｏ、ｂｉｏ、Ｗｈｏ、及びｂｈｏは、それぞれモデルの訓練によって得られるパラメータを表す。ここで、σは活性化関数としてのｓｉｇｍｏｉｄ関数であり、ｈｔ－１は、前回（ｔ－１時刻）の隠れベクトルであり、ｔａｎｈ（ｃｔ）はｔａｎｈ関数であり、活性化関数としてｔ時刻の細胞状態ｃに作用する。
上記式（１）～（６）により、ＬＳＴＭモデルは毎回の成約価格に対応する隠れベクトルを出力する。
Ａ２では、最後の回の成約価格に対応する隠れベクトルを第１の特徴ベクトルとする。
本実施例では、記述の便宜上、最終的な隠れベクトルを、次回の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルとして、履歴の周期的変化情報の埋め込みとして採用する。
Ｓ２０２では、現在のブロックチェーンプラットフォームにおける各電気事業者の目標特徴をそれぞれ隠れベクトルとしてマッピングする。
本実施例では、目標特徴は、発電タイプ、現在の成約情報、及び現在のグリーン証書情報を含む。もちろん、実際には、目標特徴には、予測されるグリーン証書の発生数及び天気が含まれてもよく、目標特徴が電気事業者の現在の環境情報を反映できる限り、他の特性も含まれてもよい。
本実施例では、現在のブロックチェーンシステムにおける各電気事業者の目標特徴をそれぞれ隠れベクトルとしてマッピングし、ここで、隠れベクトルとしてマッピングする原理は同じであるので、説明の便宜上、本実施例では、任意の電気事業者を例にして説明する。
本ステップにおいて、電気事業者の目標特徴は、多層パーセプトロンモデル（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｅｒｃｅｐｔｒｏｎ、ＭＬＰ）によって隠れベクトルとしてマッピングされ得る。本実施例では、多層パーセプトロンモデルは、全結合ニューラルネットワークである。
ここで、本実施例では、訓練済みの多層パーセプトロンモデルを使用して、電気事業者の目標特徴を隠れベクトルとしてマッピングすることができる。ここで、訓練過程においては、
を損失関数として訓練することができ、損失関数では、
は二階ノルムを表し、θは訓練すべきパラメータを表す。ここで、ｙは真の値、
はモデル予測値である。
Ｓ２０３では、目標関数を用いて全ての電気事業者の隠れベクトルを集約し、第２の特徴ベクトルを得る。
本実施例では、目標関数は置換不変性を確保するための関数である。
本実施例では、目標関数は、具体的には、集約関数ＡＧＧＲＥＧＡＴＥ、平均関数ａｖｇ（）、最大関数ｍａｘ（）、累積関数ｓｕｍ（）等の関数であってもよいが、実際には、目標関数は他の関数であってもよく、本実施例では、目標関数の具体的な内容を限定せず、目標関数が置換不変性を確保できる関数であればよい。
本実施例では、目標関数は置換不変性を確保できるので、本ステップでは、全ての電気事業者の隠れベクトルのソート順にかかわらず、次回の取引の成約価格の予測結果の正確性に影響を与えることはなく、このため、ブロックチェーンというＰ２Ｐネットワークにおける各ノードの地位の平等性を確保することができ、さらに、第２の特徴ベクトルに基づいて価格予測を行った結果のブロックチェーンネットワークに対する正確性を確保することができる。
本実施例では、目標関数が上記のように予測結果の正確性を確保できるだけでなく、目標関数が追加パラメータを導入しないので、モデルをある程度簡略化し、オーバーフィッティングを緩和することができる。
Ｓ２０４では、全結合ニューラルネットワークによって第１の特徴ベクトル及び第２の特徴ベクトルに対して計算を行い、次回の取引の成約価格を得る。
本実施例では、成約価格は、電気事業者及び購入者が価格を決定するための参考になる。
本ステップでは、第１の特徴ベクトルと第２の特徴ベクトルとをスプライスしてスプライスベクトルを得て、その後、スプライスベクトルを訓練済みのＭＬＰモデルに入力し、次回の取引の成約価格の予測値を出力するようにしてもよい。この予測値は、
として表されてもよい。ここで、ａｒｇ ｍｉｎは目標式を最小にするパラメータを返すことを表す。
本実施例では、コンセンサスノードはＰＢＦＴをコンセンサスメカニズムとして使用し、コンセンサスノードはコンセンサスプロセスを実行し、コンセンサス確認後のブロックはローカルブロックチェーンに書き込むことができる。ＰＢＦＴでは、マスターノードが無効になった場合、ビュー交換プロトコルに従ってビューを更新し、すなわち、新たなマスターノードを再選択する。マスターノードはブロックを生成し、コンセンサスを主導する役割を担っており、より高い安定性と性能を持つべきである。オンチェーンシステムの代理ノードは、ブロックチェーンネットワークにおけるノードとして機能するだけでなく、他のユーザがログインするポータルサーバであり、専門チームによって運営され、このため、電気事業者の機器よりも安定性と性能が高く、また悪意を持って操作される可能性も低くなる。上述の状況を考慮して、本願の実施例は、ビュー変更（view-change）のポリシーを変更する。
具体的には、オンチェーンブロックチェーンシステムにおける代理ノードの番号が０に設定され、他のノードが順次
のように番号付けされる。マスターノードを生成する方式は
になり、ここで、ｍｏｄはモジュロ演算を表し、
は新たなビューの番号でありかつ
であり、ここで、ｖpreは前のビューの番号、
は切り上げ演算、ｐは新たなマスターノードを表す。現在のマスターノードが０である場合、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされていると、上式により新たなマスターノードを選択してビュー交換を行い、現在のマスターノードが０でない場合、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされており、又はマスターノードが連続したｋ回のコンセンサスプロセスの提出段階で０ノードから送信された確認メッセージを受け取った場合、上式に従って新たなマスターノードを選択してビュー交換操作を行う。本実施例では、マスターノードの選択方法が変更される以外、ビュー変更プロトコルにおける他の動作は同じである。
以上のようにマスターノードを選択することで、代理サーバノードをほとんどの場合のマスターノードとして使用することができ、これにより、システムの安定性が大幅に向上しながら、発電所の機器の負担が軽減され、このように、システムを効率的な状態で動作させることができる。
本願の実施例では、前記グリーン証書審査発給モジュール、コンセンサスモジュール、取引情報発表モジュールは、それぞれ、通信プロトコルを実現することができる通信インターフェース付きの１つ又は複数のプロセッサ又はチップであってもよく、必要に応じてメモリ及び関連インターフェース、システム伝送バスなどを含んでもよく、前記プロセッサ又はチップは、プログラムに関連するコードを実行し、対応する機能を実現する。前記見積管理モジュール、取引仲介モジュール、価格予測モジュールは、それぞれ、通信プロトコルを実現することができる通信インターフェース付きの１つ又は複数のプロセッサ又はチップであってもよく、必要に応じてメモリ、ディスプレイ及び関連インターフェース、システム伝送バスなどを含んでもよく、前記プロセッサ又はチップは、プログラムに関連するコードを実行し、対応する機能を実現する。
本明細書における様々な実施例は、漸進的に説明されており、各実施例の説明は、他の実施例との相違点を重点としており、各実施例間の同一又は類似した部分は互いに参照されればよい。
開示された実施例の上述の説明では、本明細書における様々な実施例に記載された特徴は、当業者が本願を実施又は使用することを可能にするために、相互に置換又は組み合わせてもよい。
開示された実施例の上述の説明は、当業者が本願を実施又は使用することを可能にする。これらの実施例に対する様々な修正は当業者にとって明らかであり、本願で定義された一般的な原理は、本願の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施例で実施されてもよい。したがって、本願は、本願に示されたこれらの実施例に限定されるのではなく、本願に開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に準拠することになる。

Claims (9)

  1. ブロックチェーンに基づくグリーン証書取引システムであって、
    オンチェーンノードとオフチェーンノードとを含み、前記オンチェーンノードは審査ノードと代理ノードとを含み、前記代理ノードは、電気事業者及び購入者がログインして使用するものであり、
    前記審査ノードは、前記代理ノードの前記電気事業者の資格情報を検証し、前記資格情報が予め設定された条件を満たす場合、前記代理ノードの電気事業者にグリーン証書を送信し、
    前記オフチェーンノードは、履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得て、現在のブロックチェーンプラットフォームにおける各電気事業者の、発電タイプ、現在の成約情報、及び現在のグリーン証書情報を含む目標特徴をそれぞれ隠れベクトルとしてマッピングして、置換不変性を確保するための関数である目標関数を用いて前記隠れベクトルを集約し、第２の特徴ベクトルを得て、全結合ニューラルネットワークによって前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルに対して計算を行い、前記電気事業者及び前記購入者が価格を決定するための参考になる前記次回の取引の成約価格を得て、
    前記代理ノードは、前記電気事業者の販売情報及び前記購入者の購入情報を受信した場合、前記販売情報と前記電気事業者のデジタル署名、及び、前記購入情報と前記購入者のデジタル署名を前記オフチェーンノードに送信し、
    前記オフチェーンノードは、前記販売情報と前記購入情報とをマッチングし、マッチングに成功した取引情報を前記代理ノードに送信し、かつ、前記販売情報と前記購入情報とを可視化した形態でフロントエンドに返信して表示させ、
    前記代理ノードは、さらに、前記マッチングに成功した取引情報を取引スマートコントラクトに送信し、前記取引スマートコントラクトは、前記取引情報に基づいて取引処理を行い、
    前記オフチェーンノードが全結合ニューラルネットワークによって前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルとに対して計算を行うことは、
    前記オフチェーンノードが、前記第１の特徴ベクトルと前記第２の特徴ベクトルとをスプライスしてスプライス特徴ベクトルを得て、前記スプライス特徴ベクトルを前記全結合ニューラルネットワークに入力することで、予測成約価格を得ることを含む、ことを特徴とするグリーン証書取引システム。
  2. 前記オフチェーンノードが履歴成約価格に基づいて予め設定されたモデルによって計算を行い、次回の取引の成約価格を予測するための第１の特徴ベクトルを得ることは、
    前記オフチェーンノードが、ブロックから履歴成約のうち現在に最も近い予め設定された回数の成約価格を取得し、前記成約価格を予め設定されたＬＳＴＭモデルに入力して、前記ＬＳＴＭモデルから各回の成約価格に対応する隠れベクトルを出力し、最後の回の成約価格に対応する隠れベクトルを前記第１の特徴ベクトルとすることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  3. 前記オフチェーンノードが前記販売情報と前記購入情報とをマッチングすることは、
    前記オフチェーンノードが、ダブルオークションルールを用いて、前記販売情報と前記購入情報とをマッチングすることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  4. ブロックチェーンシステムにおける前記代理ノードの番号が０に設定され、ブロックチェーンシステムにおける他のノードの番号が１から番号付けされ、
    マスターノードが無効になった場合、前記オンチェーンノードのうちの現在のマスターノードに基づいて新たなマスターノードを選択するプロセスは、
    前記現在のマスターノードの番号が０であり、かつ、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされている場合、
    に従って新たなマスターノードを決定することと、
    前記現在のマスターノードの番号が０でなく、かつ、元のＰＢＦＴビュー交換のトリガ条件が満たされているか、又は連続するｋ回のコンセンサスプロセスの提出段階で番号が０であるノードから送信された確認メッセージを受け取った場合、前記
    に従って新たなマスターノードを決定することとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  5. 前記オンチェーンノードのうちのマスターノードは、予め設定された時間内に発生した取引情報を収集し、前記取引情報の有効性を検証した後、１つのブロックにパッケージ化する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  6. 前記オフチェーンノードは、さらに、前記電気事業者のグリーン証書販売情報及び前記購入者の購入情報を受信した場合、前記電気事業者及び前記購入者に販売価格情報及び購入情報を提供するように、可視化した形態でフロントエンドに返信して表示させる、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  7. 前記目標関数はＡＧＧＲＥＧＡＴＥ関数である、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  8. 前記予め設定されたモデルはＬＳＴＭモデルである、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  9. 全結合ニューラルネットワークはＭＬＰモデルである、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
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