基于区块链的碳普惠激励方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于区块链的碳普惠激励方法及系统，包括：搭建底层联盟链；区块链存证模块将公众低碳行为数据进行链上存储；碳减排核证模块通过提名权益共识机制确定碳减排量核算的核证节点；碳减排量模块授权确定的碳减排量核算的核证节点调用区块链存证模块获得原始公众低碳行为数据，计算得到对应的碳减排量；碳资产管理模块基于碳减排量计算得到碳资产；根据碳资产获得一定数额的碳积分，并按照贡献程度将碳积分发送至碳普惠用户节点账户；利用用户节点账户中的碳积分换取相应产品或服务；通过基于VRF函数的区块随机分配机制，随机指定核证节点收集碳减排量、碳资产以及碳积分，并将汇总信息按照区块数据格式生成新区块，上链存证。上链存证。上链存证。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的碳普惠激励方法及系统


[0001]本专利技术涉及碳排放管理
，具体地，涉及碳普惠激励方法及系统，更为具体地涉及，基于双通证经济模型的碳普惠激励方法和系统。

技术介绍

[0002]碳交易是温室气体减排的市场化解决方案。我国已存在针对发电、建材、钢铁等高耗能行业的碳排放权交易市场，针对风电、光伏、森林碳汇等行业的自愿减排市场，以及针对公众生活和微小企业的碳普惠市场。碳普惠市场通过碳资产激励，培养公众形成绿色低碳的生活方式，规模化地持续地积累碳减排量，是对总量控制碳交易体系的有效补充。目前，我国碳普惠机制尚处于探索阶段，相关实践以区域性、小范围试点为主。现有的碳普惠平台存在的主要问题包括：(1)积分激励机制不完善，参与方活跃度低，平台运营难度大。(2)平台开放性不足，商业机构参与意愿低，碳普惠低碳场景少。(3)平台存在数据壁垒，用户参与成本高，碳普惠业务规模不大。
[0003]专利文献CN112232955A(申请号：202011104282.1)公开了一种基于碳交易的公共服务系统，包括，低碳用户行为信息采集子系统，碳币转化子系统，碳交易平台；本专利技术基于区块链加密技术对低碳用户行为信息进行加密确保了用户行为不被盗取，通过激励碳币转化交易提倡和促进绿色出行、低碳生活和绿色消费等低碳行为，还涉及了基于APP搭建碳普惠制平台的碳交易平台，开发“碳普惠制”及“碳账户”等功能模块，包括碳普惠制宣传，低碳行为数据接入，碳账户累计，公共服务兑换，商业资源鼓励方式，形成累计
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兑换
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消费的碳普惠生态圈，通过激励使得碳普惠生态圈概念深入普通用户日常生活。该专利能够为公众提供参与碳普惠生态的综合服务，并在一定程度上能够提高公众参与积极性。但是该专利未能考虑场景运营方的激励方法，公众激励方法缺少价值牟定机制，且未能在技术上保证奖励分配的公平公正；另一方面，该专利未能解决机构参与意愿低、中心化运营难度大的问题，未涉及系统安全性和公平性的改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于区块链的碳普惠激励方法及系统。
[0005]根据本专利技术提供的一种基于区块链的碳普惠激励方法，包括：
[0006]步骤S1：搭建底层联盟链，并指定碳普惠业务相关方节点，分发管理权限和账户权限；
[0007]步骤S2：区块链存证模块通过数字基础设施层将公众低碳行为数据进行链上存储；
[0008]步骤S3：碳减排核证模块通过提名权益共识机制确定碳减排量核算的核证节点；
[0009]步骤S4：碳减排量模块授权确定的碳减排量核算的核证节点调用区块链存证模块获得原始公众低碳行为数据，利用碳普惠方法学计算得到低碳行为数据集对应的碳减排
量，向全网广播；
[0010]步骤S5：碳资产管理模块基于碳减排量计算得到碳资产；根据碳资产获得一定数额的碳积分，并按照贡献程度将碳积分发送至碳普惠用户节点账户；利用用户节点账户中的碳积分换取相应产品或服务；
[0011]步骤S6：通过基于VRF函数的区块随机分配机制，随机指定核证节点收集碳减排量、碳资产以及碳积分，并将汇总信息按照区块数据格式生成新区块，上链存证。
[0012]优选地，所述碳普惠业务相关方节点包括碳普惠用户节点、碳普惠场景运营方节点、碳排放核证机构节点、碳普惠中心节点、碳排放权交易所节点、绿色商城商家节点、绿色金融机构节点以及监管部门节点。
[0013]优选地，所述步骤S2采用：
[0014]步骤S2.1：场景运营方节点通过物联网技术采集并汇总一定时期内的用户节点产生的低碳行为数据；
[0015]步骤S2.2：API模块获得场景运营方节点授权，同步用户节点产生的低碳行为数据；
[0016]步骤S2.3：区块链存证模块将采集到的原始低碳行为数据进行链上存证。
[0017]优选地，所述步骤S5采用：冻结碳资产账户中的碳资产的交易功能，通过超额质押机制生成总价值小于被冻结碳资产的一定数额的碳积分，按照贡献程度将奖励发送到碳普惠用户节点账户，并向全网广播。
[0018]优选地，所述步骤S6采用：
[0019]步骤S6.1：从创世区块开始，将时间分为互不重叠的时间段α(α1,α2,...)，任意αm由相等时间间隔Pr组成记作Pr(Pr1,Pr2...,Prk)，一个Pr过程生成一个数据区块；αm伊始，区块生产模块发布此阶段的一个随机数rm和碳减排核证模块确定的核证机构候选节点集合{Vj}；
[0020]步骤S6.2：包含在所述集合{Vj}的候选节点生成两对公私钥，一对用于VRF函数验证，一对用于签名；根据所述随机数rm，所有候选节点计算VRF函数的第一个输出项的数值d及其临界值τ,如果d<τ，则满足条件的候选节点将打包Pr过程的数据区块B；
[0021]所述新生产的数据区块B包括：Pr编号，前一个区块的哈希值，VRF函数的输出项 d，此过程的碳减排量、碳资产、碳积分相关交易信息tx，以及个人的签名私钥σ；
[0022]步骤S6.3：所述集合{Vj}的其他候选节点接收数据区块B，确定区块的有效性，核证信息包括：签名有效性，是否具备生产权限，是否存在区块头哈希为H的链C＇，所包含交易信息是否真实有效；
[0023]步骤S6.4：区块生产模块汇总超过预设候选节点验证通过信息后，将所述数据区块 B添加到链C＇，否则将忽略。
[0024]优选地，节点管理模块，按照预设奖惩规则对核证节点进行相应管理。
[0025]根据本专利技术提供的一种基于区块链的碳普惠激励系统，包括：
[0026]搭建联盟链模块：搭建底层联盟链，并指定碳普惠业务相关方节点，分发管理权限和账户权限；
[0027]区块链存证模块：通过数字基础设施层将公众低碳行为数据进行链上存储；
[0028]碳减排核证模块：通过提名权益共识机制确定碳减排量核算的核证节点；
[0029]碳减排量模块：授权确定的碳减排量核算的核证节点调用区块链存证模块获得原始公众低碳行为数据，利用碳普惠方法学计算得到低碳行为数据集对应的碳减排量，向全网广播；
[0030]碳资产管理模块：基于碳减排量计算得到碳资产；根据碳资产获得一定数额的碳积分，并按照贡献程度将碳积分发送至碳普惠用户节点账户；利用用户节点账户中的碳积分换取相应产品或服务；
[0031]上链存证模块：通过基于VRF函数的区块随机分配机制，随机指定核证节点收集碳减排量、碳资产以及碳积分，并将汇总信息按照区块数据格式生成新区块，上链存证；
[0032]所述碳普惠业务相关方节点包括碳普惠用户节点、碳普惠场景运营方节点、碳排放核证机构节点、碳普惠中心节点、碳排放权交易所节点、绿色商城商家节点、绿色金融机构节点以及监管部门节点。
[0033]优选地，所述区块链存证模块采用：
[0034]区块链存证模块M2.1：场景运营方节点通过物联网技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于，包括：步骤S1：搭建底层联盟链，并指定碳普惠业务相关方节点，分发管理权限和账户权限；步骤S2：区块链存证模块通过数字基础设施层将公众低碳行为数据进行链上存储；步骤S3：碳减排核证模块通过提名权益共识机制确定碳减排量核算的核证节点；步骤S4：碳减排量模块授权确定的碳减排量核算的核证节点调用区块链存证模块获得原始公众低碳行为数据，利用碳普惠方法学计算得到低碳行为数据集对应的碳减排量，向全网广播；步骤S5：碳资产管理模块基于碳减排量计算得到碳资产；根据碳资产获得一定数额的碳积分，并按照贡献程度将碳积分发送至碳普惠用户节点账户；利用用户节点账户中的碳积分换取相应产品或服务；步骤S6：通过基于VRF函数的区块随机分配机制，随机指定核证节点收集碳减排量、碳资产以及碳积分，并将汇总信息按照区块数据格式生成新区块，上链存证。2.根据权利要求1所述的基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于，所述碳普惠业务相关方节点包括碳普惠用户节点、碳普惠场景运营方节点、碳排放核证机构节点、碳普惠中心节点、碳排放权交易所节点、绿色商城商家节点、绿色金融机构节点以及监管部门节点。3.根据权利要求1所述的基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于，所述步骤S2采用：步骤S2.1：场景运营方节点通过物联网技术采集并汇总一定时期内的用户节点产生的低碳行为数据；步骤S2.2：API模块获得场景运营方节点授权，同步用户节点产生的低碳行为数据；步骤S2.3：区块链存证模块将采集到的原始低碳行为数据进行链上存证。4.根据权利要求1所述的基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于，所述步骤S5采用：冻结碳资产账户中的碳资产的交易功能，通过超额质押机制生成总价值小于被冻结碳资产的一定数额的碳积分，按照贡献程度将奖励发送到碳普惠用户节点账户，并向全网广播。5.根据权利要求1所述的基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于，所述步骤S6采用：步骤S6.1：从创世区块开始，将时间分为互不重叠的时间段α(α1,α2,...)，任意αm由相等时间间隔Pr组成记作Pr(Pr1,Pr2...,Prk)，一个Pr过程生成一个数据区块；αm伊始，区块生产模块发布此阶段的一个随机数rm和碳减排核证模块确定的核证机构候选节点集合{Vj}；步骤S6.2：包含在所述集合{Vj}的候选节点生成两对公私钥，一对用于VRF函数验证，一对用于签名；根据所述随机数rm，所有候选节点计算VRF函数的第一个输出项的数值d及其临界值τ,如果d<τ，则满足条件的候选节点将打包Pr过程的数据区块B；所述新生产的数据区块B包括：Pr编号，前一个区块的哈希值，VRF函数的输出项d，此过程的碳减排量、碳资产、碳积分相关交易信息tx，以及个人的签名私钥σ；步骤S6.3：所述集合{Vj}的其他候选节点接收数据区块B，确定区块的有效性，核证信息包括：签名有效性，是否具备生产权限，是否存在区块头哈希为H的链C＇，所包含交易信息是否真实有效；
步骤S6.4：区块生产模块汇总超过预设候选节点验证通过信息后，将所述数据区块B添加到链C＇，否则将忽略。6.根据权利要求1所述的基于区块链的碳普惠激励方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯东圣，杜宇，郝玉琨，
申请(专利权)人：上海万向区块链股份公司，
类型：发明
国别省市：