一种碳排放大数据及交易区块链化的方法与流程

1.本发明属于区块链技术领域，具体碳排放的数据采集、上报、区块链存储、查询及交易的方法。


背景技术：

2.区块链是一个中心化的数据库，信息会通过点对点传输与加密的形式产生数据块，数据块会包含交易信息，同时也用于验证其信息的真实性。区块链让交易信息不可篡改与伪造，区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制；碳排放作为一种数字资产，通过给企业进行碳排放配额、监测认证实际排放，进而引导到数字交易环节，比如给a企业配合3万吨碳排放指标，实际排放4万吨，此时该企业需要到碳排放市场购买1万吨碳排放才能实现污染达标，因此作为一个数字资产可以利用区块链的去中心化实现碳排放数字资产的公开透明、利用区块链的不可伪造、可以追溯实现碳排放数字的防篡改、可追溯，目前碳排放数据的存储、交易更多的是使用传统的中心化服务器、中心化数据库，即所有企业、组织的碳排放配额、实排都存在一个平台上，数据由人工采集计算、人工录入到平台上，如果所有的碳排放数据都存在一个中心化的服务器上，那么是非常容易篡改的，因此需要有一个共识机制，让全球各个参与方参与到碳排放的数据采集、存储及交易中，如果每个国际都有一个自己的中心化服务器及存储数据库，不利于更低成本，更快速度的实现全球各国与组织的碳排放数据存储及交易，从人工采集、人工录入到平台上，即增加了人力成本同时也使得碳排放的数据的准确性、可靠性收到影响，该结果将直接影响到国际社会的认同及碳排放交易的准确性，因此，需要研发一种新的碳排放大数据及交易区块链化的方法来解决现有的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种碳排放大数据及交易区块链化的方法，以解决中心化的服务器上数据容易被篡改的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳排放大数据及交易区块链化的方法，包括以下步骤：s1、采集碳排放数据并上传至碳排放大数据平台；s2、所述碳排放大数据平台向所有区块链参与方广播采集到的数据；s3、参与方通过区块链的hash碰撞争夺步骤s2中的广播信息的记录权利，取得记账权的参与者并创建区块并成为该区块的拥有者；s4、所述拥有者将携带工作量证明数据包通过广播的方式通知其他参与方已成为了区块的创建者及该信息的记录者；
s5、其他参与方收到步骤s4中信息记录者的通知，验证工作量证明是否真实有效，若验证成功，则把区块添加到本地链中。
5.优选的，所述采集碳排放数据并上传方式包括将自动采集数据通过量化模型计算转换成碳排放量直接上传至碳排放大数据平台。
6.优选的，所述采集碳排放数据并上传方式包括人工测量、估算量化后录入后经人工审核上传至碳排放大数据平台。
7.优选的，所述自动采集通过交通工具排污口安大气污染传感器获取浓度数据。
8.优选的，所述人工测量通过测量森林面积及估算每平米树的棵树及每棵树的碳吸收量，相对量化该片森林可以吸收的碳排放量，并通过具有上传权限的账号上传至碳排放大数据平台。
9.优选的，所述步骤s3中，若碰撞争夺产生多个参与方，每个碰撞争夺产生的参与方作为通知方分别向其他参与方广播记账权，其他参与方以第一个工作量证明验证成功的通知方作为该区块的创建者加入到本地区块中。
10.优选的，所述步骤s3中，若所述参与方的区块记录若不相同，则参与方继续进行hash碰撞计算下一个区块，当区块产生时各参与方将收到新的区块产生通知，若本地的区块链与通知方不相同，则自我修正，若区块上的链条的长度大于另一个区块上的联调的长度，则参与方将该区块所有在链条作为最终区块。
11.优选的，所述碳排放大数据平台设有配额分配模块，并把配额信息发送给参与方，所述参与方通过发送交易指令给碳排放大数据平台进委托、验权、交易、广播、奖励操作。
12.优选的，所述碳排放大数据平台中交易的方法通过以下步骤：步骤一：校验出售的参与方是否有碳排放出售权，如无交易失败，校验需要买方的参与方账户余额是否超过交易金额，如无交易失败；步骤二：购买的参与方向交易区块链的所有参与方发出交易指令，所有参与方同时hash碰撞竞争记账权，会有一个成功创建区块，拥有该信息的记账权；步骤三：拥有记账权的参与方将携带工作量证明的广播信息发送给其他参与方，拥有记账权的参与方成为该区块的创建者及该信息的记录者；步骤四：其他区块收到信息记录者的通知，通过提供的工作量证明验证是否真实有效，若验证成功，则所该区块添加到本地链中；步骤五：所述碳排放大数据平台向所有参与方询问交易是否被记录成功，并收集记录成功的总数，所述碳排放大数据平台对成功的总数进行判断，若支付条件成立，所述碳排放大数据平台将购买的参与方的账户资金转移到出售的参与方的账户内。
13.优选的，所述支付条件成立为记录成功的总数大于参与方总数的1/3。
14.本发明的技术效果和优点：该碳排放大数据及交易区块链化的方法，利用了传感器采集技术及污染模型计算计算，由于利用传感设备采集及上报，减少了人力开支，增加了碳排放数据的准确性及时效性，减少了人为主观因素对碳排放数据的准确性的干扰，碳排放数据统一采集到碳排放数据平台后，将向所有的参与方广播采集的碳排放数据，与此同时各参与方通过区块链的挖矿机制竞争记账权，即谁拥有最新采集到的碳排放数据的权利，这意味着碳排放数据虽然是某个平台广播出来的，并不意味着该数据的记录权利就是某个平台，此时如果参与方越多，越可使得记账权分散，使得区块链中的数据越不可被篡
改，本发明中的交易与传统交易不同，即传统交易类似a转账给b，那么a需要给到交易机构一个指令，然后交易机构在转账给b，需要经过一个中间商的角色，但是碳排放区块链交易，则是参与方发起交易，然后向所有参与方广播该笔交易，所有参与方争夺交易记账权，因此不存在唯一个中间商，而是所有参与方都将公平的争夺记账权，同样为了鼓励更多参与方进行记账，交易发起方可以指定碳排放交易金额及对应的奖励金额，减少了中间角色作弊的能力，增加了整个碳排放交易的公开透明，即碳排放数据不一定属于发布者，而是取决于谁拥有记录该数据的权限，因此如果国内各个组织机构、乃至全球更多的经济体及组织将会对这些数据更加信任，且不可篡改使得碳排放的数据采集、统计、交易更为便捷，通过碳交易经济手段保护环境，既具有社会意义也具有经济意义。
附图说明
15.图1为本发明的框架示意图；图2为本发明的碳排放大数据平台交易流程示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明提供了如图中所示的一种碳排放大数据及交易区块链化的方法，包括以下步骤：s1、采集碳排放数据并上传至碳排放大数据平台；通过两种方式采集数据并上传至碳排放大数据平台，采集碳排放数据并上传方式有两种：1、将自动采集数据通过量化模型计算转换成碳排放量直接上传至碳排放大数据平台，自动采集通过交通工具排污口安大气污染传感器获取浓度数据；2、采集碳排放数据并上传方式包括人工测量、估算量化后录入后经人工审核上传至碳排放大数据平台，在本实施例中，人工测量通过测量森林面积及估算每平米树的棵树及每棵树的碳吸收量，相对量化该片森林可以吸收的碳排放量，并通过具有上传权限的账号上传至碳排放大数据平台；s2、所述碳排放大数据平台向所有区块链参与方广播采集到的数据；s3、参与方通过区块链的hash碰撞争夺步骤s2中的广播信息的记录权利，取得记账权的参与者并创建区块并成为该区块的拥有者；所述步骤s3中，若碰撞争夺产生多个参与方，每个碰撞争夺产生的参与方作为通知方分别向其他参与方广播记账权，其他参与方以第一个工作量证明验证成功的通知方作为该区块的创建者加入到本地区块中，所述步骤s3中，若所述参与方的区块记录若不相同，则参与方继续进行hash碰撞计算下一个区块，当区块产生时各参与方将收到新的区块产生通知，若本地的区块链与通知方不相同，则自我修正，若区块上的链条的长度大于另一个区块上的联调的长度，则参与方将该区块所有在链条作为最终区块；同一个时刻有多个参与方，本实施例中，参与方a、参与方b都hash碰撞成功，并分别向其他参与方广播了记账权，各个参与方将先后收到该通知，收到通知的，以
第一个工作量证明验证成功的通知方作为区块的创建者加入到本地区块中，所有参与方的区块链上会处在分叉现象，即一部分参与方的区块记录的是a，一部分参与方的区块记录的是b，此时各参与方将继续进行hash碰撞计算下一个区块，当下下个区块产生时各参与方将收到新的区块产生通知，如果发现自己的区块链与通知方有偏差则需要进行自我修正，随着时间的推移，如果在在a区块上的链条的长度比在b区块上的联调的长度长，参与方最终将会已a区块所有在链条作为最终区块，反之亦然。
18.s4、所述拥有者将携带工作量证明数据包通过广播的方式通知其他参与方已成为了区块的创建者及该信息的记录者；s5、其他参与方收到步骤s4中信息记录者的通知，验证工作量证明是否真实有效，若验证成功，则把区块添加到本地链中，本实施例中，所述碳排放大数据平台设有配额分配模块，并把配额信息发送给参与方，所述参与方通过发送交易指令给碳排放大数据平台进委托、验权、交易、广播、奖励操作，碳排放的交易实际上是交易的碳排放的指标，由碳排放大数据平台分配到企业或行业维度的碳排放配额及通过传感器或由人工确认后的实际排放的差额进行交易，本实施例中，碳排放大数据平台分配企业a3万吨碳排放指标，通过传感器采集到碳排放数据累计统计为4万吨，因此a企业需要购买1万吨碳排放指标，如果实际排放累计统计为2万吨，则企业a可以在碳排放大数据平台的交易市场中出售1万吨排放指标；所述碳排放大数据平台中交易的方法通过以下步骤：步骤一：校验出售的参与方是否有碳排放出售权，如无交易失败，校验需要买方的参与方账户余额是否超过交易金额，如无交易失败；步骤二：购买的参与方向交易区块链的所有参与方发出交易指令，所有参与方同时hash碰撞竞争记账权，会有一个成功创建区块，拥有该信息的记账权；步骤三：拥有记账权的参与方将携带工作量证明的广播信息发送给其他参与方，拥有记账权的参与方成为该区块的创建者及该信息的记录者；步骤四：其他区块收到信息记录者的通知，通过提供的工作量证明验证是否真实有效，若验证成功，则所该区块添加到本地链中；步骤五：所述碳排放大数据平台向所有参与方询问交易是否被记录成功，并收集记录成功的总数，所述碳排放大数据平台对成功的总数进行判断，若支付条件成立，所述碳排放大数据平台将购买的参与方的账户资金转移到出售的参与方的账户内，所述支付条件成立为记录成功的总数大于参与方总数的1/3，即为支付条件成立。
19.本实施例中，以出售的参与方为用户a在碳排放大数据平台上向出售的参与方为用户b购买1吨碳排放指标，金额1万元为例：步骤一：校验b是否有1吨的碳排放出售权，如无交易失败，校验a账户余额是否超过1万元，如无交易失败。
20.步骤二：用户a向交易区块链的所有参与方发出交易指令，于此同时所有参与方同时hash碰撞竞争记账权，会有一个成功创建区块，拥有该信息的记账权。
21.步骤三：拥有记账权的参与方将携带工作量证明向其他参与方广播说明自己成为了区块的创建者及该信息的记录者。
22.步骤四：其他区块收到信息记录者的通知，并通过对方提供的工作量证明验证是否真实有效，一旦验证成功，则形成共识，认同该区块，并追加该区块到自己的本地链中。
23.步骤五：碳排放大数据平台向所有参与方询问交易是否被记录成功，并收集记录成功的总数，碳排放大数据平台认为只要超过参与方的1/3认可该交易，则该交易成功，此时碳排放大数据平台将真实的资金流从a账户转移到b账户。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。