一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法技术

本发明专利技术提供了一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法，本发明专利技术采用可信联盟区块链作为底层，配合一种用户实体体系，结合链内链外互相协作及智能合约和共识方法的合理运用，并且拥有外部存储以及业务撮合系统的加持，同时研制适配本模型业务的共识算法所构建的交易系统模型，实现了可以在一定程度上保留中心化交易系统的优势的同时改良其弱势，使得用户拥有了一个安全可信的交易环境。本发明专利技术解决了目前中心化交易所一直未解决的信任危机、中心化服务器权利过高、中心化数据库安全性不足、系统维护成本过高等问题，使得交易所用户在不可信环境下实现了点对点交易以及交易数据的可溯源性。溯源性。溯源性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法


[0001]本专利技术涉及一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法，属于区块链


技术介绍

[0002]随着当今世界互联网及计算机技术的不断发展，资产数字化也不断成熟，目前常见的可数字化资产包括但不仅限于股票、债券、期权、ABS、货币等等，尤其近些年热度不断上升的碳排放权也是可以进行资产数字化的产物之一。以上所列举的各种数字化资产都具备一定程度的价值属性，又因其并不是实体货品，所以可以高效的进行线上交易。不过线上交易虽然方便快捷，可以跨区域操作，但是随之带来的就是安全性的挑战，比如：交易所的安全性、交易双方的可信任程度、交易过程及结果的可保证性、不可篡改性等等。
[0003]区块链作为近年来兴起的技术，其是一种不可篡改的、全历史的分布式数据库存储技术，巨大的区块数据集合包含着每一笔交易的全部历史，因此其也被广泛应用于金融领域，其天然的数据不可篡改性以及去中心化的特点使得区块链所记录的信息更加真实可靠，可以帮助人们解决互不信任的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供了一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法，通过对传统交易所业务流程进行彻底的分析，将整个交易流程拆分为交易生成以及交易确认两部分进行创新，同时采用适配的共识算法以及区块链技术消除双方的信任危机的同时降低第三方参与，实现点对点交易。
[0005]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0006]一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤1：根据智能合约为用户分配节点类型，所述节点类型包括访问节点、纯交易节点和可记账节点；
[0008]所述访问节点具有访问权限，不具有其它任何权限；
[0009]所述纯交易节点缴纳保证金后拥有交易权，可参与交易；有选举权，但没有被选举权；无交易权时不具有选举权；进行交易或者选举时会锁定保证金；
[0010]所述可记账节点拥有纯交易节点的一切权限；有被选举权；无交易权时不具有被选举权；如需进行交易或者选举、被选举锁定其保证金并保持多余3个共识周期；
[0011]步骤2：验证用户是否拥有交易权和用户的保证金额度是否达到了允许交易行为的保证金最低限度；当以上两项均验证成立之后用户进入外部撮合系统，并在外部撮合系统中进行竞价交易，买卖双方撮合成功，达成交易意向之后将订单发送至共识模块；
[0012]步骤3：所有准入节点投票给可记账节点，所述准入节点包括纯交易节点和可记账节点，票数由智能合约记录在数据库中，初始化轮数cycle＝0；
[0013]步骤4：获取智能合约数据，将整个区块链获票数前n名可记账节点进行赋值，根据票数从高到底排序依次赋值1到n，作为准记账节点；
[0014]步骤5：开始本轮周期共识，准记账节点轮流出任记账者主持共识，至一个周期结束；
[0015]步骤6：当前时间段的记账节点收集交易信息，打包成一个pre
‑
prepare(n，h，a，s，m)消息，其中n为当前节点的赋值，h是区块高度，a为消息m的摘要，m是客户端发送的请求消息，s为n节点的签名，s＝((1+d
user
)
‑1·
(k
‑
r
·
d
user
))mod n，其中k为随机数发生器产生的随机数，r为转换字节符之前的签名，d
user
为用户私钥；将pre
‑
prepare消息广播出去；
[0016]步骤7：所有收到pre
‑
prepare消息的准记账节点将pre
‑
prepare消息转化成prepare(n，h，a，s，m)消息广播出去；
[0017]步骤8：所有准记账节点收到prepare消息后开始在内存中累加不同记账者的prepare消息数量prepareAmount，当prepareAmount>f+1之后，f为拜占庭节点最大数，节点开始确认块中的每一笔交易，并在每一笔交易中附上验证结果，之后广播一个验证结果消息commit(n，h，a，s，m)；
[0018]步骤9：每个准记账节点开始累加不同记账者但相同判定结果的commit的消息数量commitAmount，当commitAmount>2f+1并且其他条件正确时，该消息已经达成一致，进入到通过状态，并将块中通过的交易打包成最终区块final，这个区块是个不可逆转的固定块；
[0019]步骤10：所有共识节点在收到一个消息时启动一个定时器，当定时器到期还未达成一致时，就放弃本次共识，丢弃，开始下一轮共识；
[0020]步骤11：当n个准记账者循环一次时返回并循环步骤4
‑
7，开启下一轮循环；当cycle达到最大轮数，初始化轮数cycle＝0，并返回步骤2，开始下一轮周期循环。
[0021]优选的，所述智能合约，包括投票合约：记录用户投票给可记账节点的票数；用户发放合约：记录用户节点基本信息、判断用户类型、发放对应合法权限；节点类型变更合约：变更用户的节点类型；碳排放权发放合约：记录用户的碳排放当量余额；保证金合约：存放用户保证金以及记录用户保证金余额；资产合约：记录以及存放或者转移资金资产的账户型合约。
[0022]优选的，所述方法还包括纠察者节点，所述纠察者拥有异常提交权；纠察者检查区块链上的所有存在隐患的节点或者节点行为，提交异常报告时锁定一部分保证金；确定异常属实则可获得违规者保证金；所述纯交易节点拥有纠察借点所有权限。
[0023]优选的，所述判断用户类型、发放对应合法权限具体方式如下：
[0024]判断用户是否存在交易资质，如果不存在交易资质则判断其是否申请纠察者，如果不申请则申请失败，如果申请则缴纳保证金并发入智能合约，成为纠察者；
[0025]如果存在交易资质则确定其申请类型是纯交易节点还是可记账节点，根据申请类型缴纳相应保证金，成为纯交易节点或可记账节点。
[0026]优选的，所述记账节点可选择是否为用户服务，
[0027]若选择为用户服务，则进入共识状态，并将最后结果告知于用户；
[0028]若选择不提供服务，则记录等待轮数，如果等待轮数小于等于本周期剩余共识轮数，则更换等待下一位记账者；若等待轮数大于等于本周期剩余共识轮数，则通知交易的纯交易节点双方本周期无记账者接单。
[0029]优选的，所述变更用户的节点类型具体方法如下：
[0030]所述访问节点通过缴纳足额保证金可转换为纠察者节点，拥有纠察者节点权限；
[0031]访问节点或纠察者节点通过获得交易资格、补交足额保证金以及下载指定数据成为纯交易节点，获得交易节点权限；
[0032]纠察者节点通过获得交易资质、补足保证金、下载区块链全部数据成为可记账节点，获得可记账节点全部权限；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向碳排放交易所的去中心化交易方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据智能合约为用户分配节点类型，所述节点类型包括访问节点、纯交易节点和可记账节点；所述访问节点具有访问权限，不具有其它任何权限；所述纯交易节点缴纳保证金后拥有交易权，可参与交易；有选举权，但没有被选举权；无交易权时不具有选举权；进行交易或者选举时会锁定保证金；所述可记账节点拥有纯交易节点的一切权限；有被选举权；无交易权时不具有被选举权；如需进行交易或者选举、被选举锁定其保证金并保持多余3个共识周期；步骤2：验证用户是否拥有交易权和用户的保证金额度是否达到了允许交易行为的保证金最低限度；当以上两项均验证成立之后用户进入外部撮合系统，并在外部撮合系统中进行竞价交易，买卖双方撮合成功，达成交易意向之后将订单发送至共识模块；步骤3：所有准入节点投票给可记账节点，所述准入节点包括纯交易节点和可记账节点，票数由智能合约记录在数据库中，初始化轮数cycle＝0；步骤4：获取智能合约数据，将整个区块链获票数前n名可记账节点进行赋值，根据票数从高到底排序依次赋值1到n，作为准记账节点；步骤5：开始本轮周期共识，准记账节点轮流出任记账者主持共识，至一个周期结束；步骤6：当前时间段的记账节点收集交易信息，打包成一个pre
‑
prepare(n，h，a，s，m)消息，其中n为当前节点的赋值，h是区块高度，a为消息m的摘要，m是客户端发送的请求消息，s为n节点的签名，s＝((1+d
user
)
‑1·
(k
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r
·
d
user
))mod n，其中k为随机数发生器产生的随机数，r为转换字节符之前的签名，d
user
为用户私钥；将pre
‑
prepare消息广播出去；步骤7：所有收到pre
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prepare消息的准记账节点将pre
‑
prepare消息转化成prepare(n，h，a，s，m)消息广播出去；步骤8：所有准记账节点收到prepare消息后开始在内存中累加不同记账者的prepare消息数量prepareAmount，当prepareAmount>f+1之后，f为拜占庭节点最大数，节点开始确认块中的每一笔交易，并在每一笔交易中附上验证结果，之后广播一个验证结果消息commit(n，h，a，s，m)；步骤9：每个准记账节点开始累加不同记账者但相同判定结果的commit的消息数量commitAmount，当commitAmount>2f+1并且其他条件正确时，该消息已经达成一致，进入到通过状态，并将块中通过的交易打包成最终区块final，这个区块是个不可逆转的固定块；步骤10：所有共识节点在收到一个消息时启动一个定时器，当定时器到期还未达成一致时，就放弃本次共识，丢弃，开始下一轮共识；步骤11：当n个准记账者循环一次时返回并循环步骤4
‑
7，开启下一轮循环；当cycle达到最大轮数，初始化轮数cycle＝0，并返回步骤2，开始下一轮周期循环。2.根据权利要求1所述的基于区块链实现的去中心化的交易方法，其特征在于，所述智能合约，包括投票合约：记录用户投票给可记账节点的票数；用户发放合约：记录用户节点基本信息、判断用户类型、发放对应合法权限；节点类型变更合约：变更用户的节点类型；碳排放权发放合约：记录用户的碳排放当量余额；保证金合约：存放用户保证金以及记录用户保证金余额；资产合约：记录以及存放或者转移资金资产的账户型合约。3.根据权利要求2所述的基于区块链实现的去中心化的交易方法，其特征在于，所述方
法还包括纠察者节点，所述纠察者拥有异常提交权；纠察者检查区块链上的所有存在隐患的节点或者节点行为，提交异常报告时锁定一部分保证金；确定异常属...

【专利技术属性】
技术研发人员：于彦宽，杨峰，丁宗亚，王明威，刘子琦，
申请(专利权)人：山东财经大学，
类型：发明
国别省市：