关键词： 区块链   充电桩   身份认证   加密交易   隐私保护  

摘要： 电动汽车产业蓬勃发展,安全、高效的充电方案需求日益增长。当前的中心化电量交易方案需要将资产和交易信息托管给中心机构。这种情况下,用户的资产和信息面临安全风险。用户的资产并不完全由自己掌控,中心机构的钱包存放着大量用户的资金和交易相关信息,容易成为黑客攻击的目标。如果使用去中心化交易方案,用户的资产和信息完全由自己掌控,没有中心机构提供资金和用户信息托管服务,提高了资金和用户信息的安全性。另一方面,大多数车主的出行时间与充电时间基本一致,容易造成充电拥挤。导致集中充电时电网负荷大,车主需要充电时苦于找不到合适的充电桩。因此在设计电量交易方案时还需兼顾车桩匹配方案,为车主尽可能提供最大的便利。同时也可以做到缓解电网侧的供电压力。本文首先对目前充电桩电量交易存在的问题进行分析并提出自己的解决方案。立足于电量交易需求分析,对电量交易系统平台提出功能及性能要求。以椭圆曲线加密算法完成用户身份的认证作为电量交易方案设计的开端。从身份认证整体设计出发,进一步完成了充电桩设备身份认证设计和车主客户端身份认证设计,给出身份认证实现的伪代码并进行案例测试。接下来通过对电动汽车和充电站进行建模分析,完成了车桩匹配的设计方案。其次设计了充电桩电量交易平台的架构。深入研究交易过程中的信息传递,使用同态加密及安全多方计算技术,实现了在车主出价信息不公布的条件下完成竞价,根据出价高低对车主的订单进行排序,保证充电有序进行。设计了从身份认证开始到交易安全完成为止的智能合约工作时序图。根据Fabric状态数据库的要求设计了实际交易过程各个实体的数据模型。最后在单机上部署了测试环境及网络,完成平台移动端的开发。对本文所设计交易平台进行性能测试。本平台的推广应用也为电动汽车产业的可持续发展提供了更加便捷和高效的电量交易方式,同时为用户提供了更加安全、快捷、可靠的充电服务。

关键词： 气电耦合虚拟电厂   碳交易市场   区块链技术   调峰辅助服务   分布式资源  

摘要： 在“双碳”目标的驱动下,可再生能源将逐渐取代传统能源的主体地位。然而,可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等固有缺陷,随着分布式资源并网数量的增加将会给电网的安全稳定运行和新能源的消纳带来巨大压力。虚拟电厂可以聚合多种分布式电源,通过协调控制手段实现虚拟电厂的电源侧多能互补、负荷侧资源灵活互动,能够有效解决分布式电源并网问题,对能源的可持续发展具有重要的理论意义。因此,本文开展了气电耦合虚拟电厂的优化运行和调峰辅助优化研究,具体内容如下: 首先,分析了虚拟电厂运行机制并建立了虚拟电厂内部分布式资源模型。从虚拟电厂基本框架出发,详细分析了虚拟电厂内部分布式电源、储能装置和可控负荷的特性以及在虚拟电厂中扮演的角色,并提出了虚拟电厂分布式分层能量控制架构。进一步,结合虚拟电厂内分布式资源的特性,分别对虚拟电厂中供给侧、储能侧以及负荷侧设备进行了精细化建模。 其次,提出了碳交易市场下含气电耦合设备的虚拟电厂优化模型。将电转气设备引入虚拟电厂,构建了电力系统和天然气系统互联的虚拟电厂架构。在传统碳交易的基础上,分析了碳交易机制对气电耦合虚拟电厂的影响,并提出了基于阶梯式碳价格的碳减排激励模型。然后建立基于阶梯式碳交易的气电耦合虚拟电厂优化模型,并采用人工鱼群算法对该模型进行求解。算例分析表明,气电耦合虚拟电厂实现了电力系统和天然气系统在时间上的互补,形成电-气-电循环效应,具有良好的经济性和低碳效益。 最后,提出了区块链技术下气电耦合虚拟电厂参与调峰市场优化模型。结合区块链与虚拟电厂的契合性,构建了基于区块链的调峰辅助服务架构,为能源交易提供安全、透明、高效的交易平台。考虑了虚拟电厂中半控型资源的不确定性,建立了虚拟电厂调峰潜力评估模型。将提出的虚拟电厂调节潜力评估模型嵌入到虚拟电厂参与调峰市场的优化问题中,以虚拟电厂净收益最大求解各分布式资源的最优出力。构建了基于区块链的调峰辅助服务智能合约,实现虚拟电厂参与调峰辅助服务的全过程。算例分析表明,气电耦合虚拟电厂能够充分挖掘内部分布式资源的调峰潜力参与调峰辅助服务市场为电网提供灵活性服务。

关键词： 供应链金融   区块链   演化博弈   共生理论  

摘要： 供应链金融作为促进我国实体经济发展的重要推力,其发展既可以解决中小企业的融资困境,又能加深银行的纵向服务水平。随着供应链金融业务需求的差异化发展,传统供应链金融在解决融资问题时力有不逮,金融服务实体经济的能力有待提升,而区块链技术快速发展为供应链金融增添了新的活力,成为研究的热点。 首先,供应链金融具有自偿性、特定化授信、闭合性交易、逆向风险可控性等特点。传统供应链金融相较于授信金融融资更具针对性,具有为核心企业的资产增值,四流能更好的深度融合等优势。通过构建供应链金融业务中商业银行与融资企业的演化博弈模型,根据Friedmen方法计算演化博弈的均衡点,稳定决策点,结果发现供应链金融中“信息孤岛”问题依然存在。同时发现商业银行对核心企业的担保依赖性过大,融资稳定点少,影响决策稳定性的因素较多,融资企业还款的决策行为难以把控等问题。 其次,构建区块链赋能下的供应链金融准入机制,建立区块链技术赋能下的供应链金融中商业银行与融资企业的演化博弈模型,构建博弈双方的决策收益矩阵,分析博弈双方收益的变化情况。通过计算稳定点及均衡点,并将各参数以及结果与传统供应链金融中的演化博弈模型进行对比分析,发现区块链技术赋能下的供应链金融中融资企业不还款的收益和风险均会进一步提高,商业银行的整体收益会进一步提高而融资风险会降低。此外,区块链技术有利于促进供应链金融的信息流通,削弱核心企业的中心化地位,增强商业银行与融资企业的主体地位,提高供应链金融的稳定性。 最后,基于供应链金融中的中小企业、核心企业、商业银行均处于同一个供应链生态系统,具有良好的金融共性,为进一步阐述区块链技术赋能供应链金融的作用,引入共生理论,解释区块链技术对融资企业与商业银行的共生促进作用。通过建立Logistic共生成长模型,计算有无区块链技术赋能的供应链金融融资规模的最大规模,并结合实际案例数据分析,发现区块链赋能的供应链金融与传统供应链金融之间存在非对称连续互惠的共生模式,且对商业银行的供应链金融业务具有正向促进作用。

关键词： 区块链   资金约束   产出不确定   供应链协调   成本共担-收益共享的组合契约  

摘要： 农产品由于生产前期需投入较多资料,导致农户面临较大的资金压力;同时农产品易受自然灾害的影响,农产品供应链存在较大的产出不确定性,使得农户获得银行融资的难度增加,阻碍农业供应链发展。供应链金融的产生使农户可以依托核心企业的信用从银行处获得贷款,改善农户资金约束问题。但由于农产品供应链产出不确定性和成员间信息不对称性的普遍存在,易导致金融道德风险,使银行贷款意愿下降;也使农产品供应链易受违约风险的冲击,破坏农产品供应链各成员间的协调。而区块链具有透明、可追溯等特点,能够消除节点间的信息不对称,降低供应链成员间的违约风险。但区块链技术引入后会对供应链各主体的均衡决策和收益产生影响,使农产品供应链不能达到协调状态,因此考虑引入供应链契约对区块链技术下存在资金约束和产出不确定性的农产品供应链进行协调。在对农产品供应链、供应链金融、区块链技术、供应链契约协调等国内外研究现状进行分析的基础上,根据农产品供应链、供应链金融等理论,通过对农产品供应链金融发展现状进行分析,发现其存在信息孤岛、信任缺失、道德风险等问题,鉴于上述问题引入区块链技术,分析区块链技术下考虑资金约束的农产品供应链的主体和优势,构建区块链技术下考虑资金约束的农产品供应链分散、集中决策模型,对比分析农户与销售商的决策与收益,并通过成本共担-收益共享的组合契约对农产品供应链进行协调,以期达到集中决策时的最优状态,运用Matlab软件进行仿真分析,探讨农产品产出率、区块链应用成本等参数对决策和收益的影响,并进行案例分析验证契约协调的有效性。研究结果表明:成本共担-收益共享的组合契约能够使区块链技术下存在资金约束和产出不确定性的农产品供应链达到协调状态;生产投入量、农户收益、销售商收益随区块链应用成本的增加而减小,契约协调时农产品收购价则相反;生产投入量、收购价、农户收益、销售商收益随区块链价值增益的增加而增大;成本共担系数只正向影响农产品收购价,收益共享系数正向影响销售商收益,负向影响农产品收购价。使用供应链契约进行协调能够使区块链技术下农产品供应链的金融道德风险、违约风险降低,缓解农户的资金约束,使农产品供应链达到协调有序状态。本文将区块链技术引入到农产品供应链中,考虑产出不确定性和资金约束,分析农户与销售商的运营决策,并运用契约对农产品供应链进行协调,补充了农产品供应链金融的不足,具有一定的学术价值。

关键词： 质量管理   建设工程   见证取样   区块链技术   数据分析  

摘要： 见证取样制度作为建设工程领域质量管理的重要环节之一,其质量关乎整个建设工程质量水平,是建设工程质量安全的重要保障措施。当前建设工程见证取样工作面临取样不规范、样品造假等诸多的显著问题,同时,区块链技术已广泛应用到各行业,如何将区块链技术与见证取样结合,如何确保见证取样质量效果,如何用对工程质量进行分析值得探讨。本文首先以建设工程质量管理为主旨,通过对建设工程见证取样流程进行分析,结合区块链技术,明确了业务需求和功能设计,构建了基于建设和监理单位、施工单位、检测单位、政府监管部门为主体的建设工程见证取样智慧管理体系。其次,分析了系统开发实现保障和应用实现保障,并对见证取样业务、人员及监管管理效果进行研究。最后,通过对见证取样混凝土抗压试块进行实例分析,采集1640组混凝土试块的检测数据,运用假设检验、方差分析、直方图等数理统计理论探究混凝土质量水平,分析智慧管理体系能够满足建设工程质量管理的要求,从而验证区块技术在建设工程见证取样智慧管理体系中的有效性。本文创新点主要涉及两个方面:(1)目前关于建设工程见证取样研究鲜有报道,尤其是将区块链技术运用到见证取样过程中,相对比较新颖,且存在着较为明显的特殊性,研究具有一定的创新性。(2)以建设工程质量管理为研究主旨,通过对建设工程见证取样进行调研,分析建设工程见证取样质量管理的现状,指出建设工程见证取样智慧管理体系的必要性与可行性,在此基础上,重点对建设工程见证取样智慧管理体系进行开发及应用,既能够提升建设为工程整体质量管理水平,也为同类型的建设工程智慧管理体系设计提供参考。

关键词： 食品安全   社会共治   区块链   动态共享   概率共识  

摘要： 随着经济全球化的发展,食品安全俨然成为全世界最关注的健康问题之一。现阶段,我国的食品安全形势依然严峻。食品安全问题属于国家战略层面的重要需求,国家领导人高度关注。以“四有两责”和“四个最严”等领导人讲话指示为原则,我国正在加速建立科学完善的食品安全治理体系,构建食品安全风险社会共治格局。 本文详细总结了现有数据动态共享、食品安全社会共治与“区块链+食品安全”融合创新三方面的研究现状和进展。立足于目前数据共享效率低下和食品安全共治缺少科技辅助支撑,应用具有革新意义的区块链技术赋能食品安全治理现代化,并考虑技术自身特性,构建食品安全社会共治体系,进而加速推进国家治理体系和治理能力现代化。本文研究的主要内容包含: 首先,提出基于区块链的食品安全数据动态共享方法。在属性基加密算法的基础之上,结合联盟链股份授权证明,设计多属性授权中心的属性基加密算法;结合策略更新算法,设计适用于区块链的访问策略更新算法;基于联盟链可控性强、半中心化、交易速度快等显著优点,结合属性基加密算法与区块访问策略更新算法,提出食品安全数据动态共享方法,并对该方法进行理论分析与算法设计。 其次,提出基于链上数据动态共享的食品安全概率共识方法。在共治参与主体交互逻辑因果图和过程中指纹信息梳理的基础上,依赖于区块链不可篡改特性形成有限可信信息链条,将信息链处理后形成多参与主体交互信息的多维矩阵,对此矩阵进行归一化处理可构建交互信息概率矩阵,由此可形成用于共识治理效果展现分析的概率共识模型。将概率共识模型中的交互信息概率矩阵转化为有向加权图,通过图论的完备性理论对模型的完备性进行有效分析,由此获得模型的数学化求解方法。 最后,对本文前述两个方法进行了模型应用实践研究。在基于区块链的食品安全数据动态共享方法与基于链上数据动态共享的食品安全概率共识方法的基础上,构建了基于区块链的食品安全社会共治模型。在该原型平台中通过智能合约的方式实现各主体间的交互逻辑过程,实现食品安全可信数据的动态共享,同时通过平台中所共享的可信信息构建各主体交互的数字化抽象,最后通过数学模型求解获得可供各主体应用的概率推导共识结果,并在应用中进行试用与反馈优化。 本文是基于区块链等创新技术支撑食品安全现代化治理的有效示例,对食品安全社会共治构建的技术实践路径具有极强的示范意义。基于成熟区块链平台和省级食品监管平台的实验环境,对本文提出的方案、模型和算法进行了有效实践。实例表明,本文方案在实现数据共享细粒度访问控制等预期功能的同时,可有效提高数据共享的效率,在一定程度上实现数据动态共享这一目标,并通过区块链的不可篡改特性可以极大的缓解食品安全中的市场失灵问题,通过智能合约的可信数据上链、模型构建与数据推导所形成的共识结果,可以极大的缓解政府行政监管内卷化问题。

摘要： 国网河北物资公司以供应链合规管理为导向，创新构建了基于大数据和区块链技术的供应链金融风险防控体系。一是构建全方位风险分析评估体系，对融资对象涉及订单，评估潜在风险。二是设置风险预警指标体系，凭借内外部数据，对供应商涉法、履约交付问题等实时跟踪监控，规避融资资金风险。三是建立紧急情况处置机制流程，对出现问题的融资订单，及时采取措施，全面提升供应链金融风险防控水平，提升公司合规管理质效。