关键词： 碳排放   区块链技术   碳链   PBFT共识算法   并行计算  

摘要： 力争2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和,是我国的重大战略决策,因此与碳排放相关的各项研究成为社会热点,其中碳排放的数字化管理又成为其中的焦点。基于数据库的碳排放数字化服务平台中的碳排放管理系统,受限于传统数据库的管理方式,存在数据存证不完善、碳核查适应度低、中心化严重以及数据可信度低等问题。区块链凭借去中心/多中心、操作留痕、可追溯性和不可篡改等特点,使其在碳排放管理中有着独特的优势。因此,为解决碳排放管理和我国核证自愿减排量(Chinese Certified Emission Reduction,CCER)中的碳核查问题,建立基于联盟链的服务能源绿色低碳发展的区块链公共服务平台(碳链)管理系统,是本文研究和实践的重点。主要工作与创新点如下:(1)针对联盟链实用拜占庭容错共识算法(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)存在效率低和共识节点数量限制问题,提出了基于并行计算的改进PBFT算法。算法首先依据信任度评价模型对全部节点进行评价分类并生成共识节点集合;然后通过K-medoids聚类算法将集合随机分组,实现减少作恶节点、降低通信消耗以及打破共识节点数量限制的目的;最后引入了CUDA并行计算技术,通过CPU-GPU协同提升哈希算法计算效率,同时提高了PBFT算法的吞吐量和并发性,达到提升算法共识效率的要求。实验表明改进算法提高了近70%的吞吐量,降低了近33%的交易时延。(2)基于数据库的碳排放管理系统存在碳排放信息数据采集存证不完善、碳核查适应度低、中心化严重以及数据可信度低等问题,以照明系统为例,设计了集数据采集、存储、存证于一体的碳链管理系统,并对原型加以实现。首先根据海量分布式节点的精准能耗数据统计、可信存证、分项计量精细化及碳排放数据管理可信化的要求,设计了基于联盟链的区块链碳链管理系统原型;然后通过在照明节点附加集成芯片模组的方式,实现照明节点的能耗精准计量和可信存证;最后依据碳链管理系统原型中碳资产的开发、交易、配额拍卖等流程的智能化管理需求,设计了智能合约以实现交易、统计和处罚的自动化控制。(3)将改进的PBFT算法用于碳链管理系统,通过加载该算法,提高了碳链管理系统的可加入共识节点数量,增加了系统吞吐量。仿真对比实验表明,与基于PBFT算法的系统相比,改进后的碳链管理系统在运行效率方面提高了近40%。

关键词： 红枣溯源   区块链   Hyperledger   IPFS   双工作流  

摘要： 红枣是我国重要的经济作物,中国是最大的红枣出口国,红枣产业在许多省份、城市是当地的支柱型产业。红枣质量保障是红枣产业可持续发展的要求,可追溯性能够很大程度上提升红枣产品质量水平。然而,传统的农产品溯源技术与相关平台将溯源数据存放在本地中心化数据库中,存在溯源数据易篡改、信息共享不透明、单点存储易故障等诸多问题。溯源数据孤岛使得监管部门进行监管也产生了不便,溯源数据可信度低。区块链技术具有去中心化、不可篡改、账本数据透明等特点天然适应农产品供应链溯源场景。本文针对当前农产品溯源的突出问题,提出基于区块链的红枣供应链溯源方案,本文的主要内容及结论如下:(1)提出一个易管理的优化红枣溯源区块链网络。针对现有农产品追溯平台存在的问题,结合对红枣供应链的特点分析,提出了基于Hyperledger Fabric联盟链框架的红枣供应链溯源网络,优化了参与分布式账本共识的节点数量,在保证区块链网络高效的同时实现了红枣溯源信息的公开透明与可信。(2)提出了一个基于双工作流的红枣溯源智能合约算法。该算法对交易概念化,将交易流程划分为普通交易工作流和私有交易工作流。普通交易工作流用于传统的线性供应链溯源数据上链,私有交易工作流搭建专有通信信道,隔离供应链中具有价格垄断优势的中间商。枣农通过私有交易隔离中间商提高议价权,最终让其关注红枣品质,以另一种方式达到红枣溯源的目的。该算法结合IPFS(Inter Planetary File System)星际存储文件系统,上链大型图片数据的内容索引哈希,形成“链上索引,链下存储”的存储模式。降低了区块链网络的通信和存储压力,提高了整个平台的可拓展性。通过Hyperledger Caliper进行基准测试分析,证实该双工作流的智能合约算法读写性能和资源消耗符合当前红枣供应链溯源场景。(3)实现了一个基于go-gin和Vue框架的前后端分离可视化平台。本研究综合上述研究成果,对红枣供应链的关键节点进行需求分析,在此基础上完成概要设计,其次实现了可视化平台,最后通过黑盒测试验证了红枣溯源平台功能模块符合可用性和完整性。结果表明,该平台打破了红枣溯源数据流通的壁垒,消除了对中心化实体的依赖,降低了红枣供应链参与者的上链操作的难度,能够提升消费者对红枣品质的信心。

摘要： 近日，《区块链和分布式记账技术参考架构》（GB/T 42752-2023）国家标准正式发布。这是我国首个获批发布的区块链技术领域国家标准，进一步加快了我国区块链标准化进程，为区块链产业高质量发展奠定了基础。区块链是分布式网络、加密技术、智能合约等多种技术集成的新型数据库软件，是新一代信息技术的重要组成部分，是发展数字经济的重要技术支撑。《区块链和分布式记账技术参考架构》国家标准是指导我国区块链技术应用和产业发展的基础性、通用性标准，规范了区块链系统的功能架构、核心要素等，

关键词： 区块链技术   技术接受模型   计划行为理论   初始信任   购买意愿  

摘要： 近年来,随着迈向数字经济时代的步伐逐渐加快,区块链技术得到迅速发展。区块链技术具有的可信、安全、可追溯等特性为解决商品在传统供应链生产过程中面临的商品售假、商品来历不明、出现问题无法追溯等问题提供了一个新的方向。当前探索区块链技术应用对消费者购买产品行为的影响机制的相关研究较少。基于此,本文从消费者视角对消费者购买区块链溯源产品的意愿及相关影响因素进行探究。本文首先对区块链技术及区块链溯源产品的概念进行界定,并对相关领域的国内外研究现状进行梳理和阐述。建立以行为态度、主观规范、感知行为控制、初始信任、感知有用性、感知易用性为自变量,以消费者购买意愿为因变量,以消费者个人统计学特征为调节变量的消费者购买区块链溯源产品意愿的研究模型。通过实证分析,研究结果表明,行为态度、主观规范、初始信任对消费者购买意愿具有显著的正向影响,感知有用性和感知易用性通过中介变量初始信任、行为态度和主观规范对消费者购买意愿产生了显著的间接影响,男性消费者和女性消费者购买区块链溯源产品的行为存在显著差别,受教育水平和购买区块链溯源产品的频率在感知有用性和初始信任等关系间产生了显著的负向调节作用。根据研究结论,本文提出提高区块链追溯产品的易用性、重视初始信任的影响并加强宣传、提供定制化服务等对策建议,有助于更好地普及区块链技术及其衍生品,促进区块链行业良心循环,帮助商家应用区块链技术以满足消费者的购物需求,提高消费者对区块链追溯产品的购买意愿。图8幅,表33个,参考文献95篇

关键词： 区块链技术   信用评价   农产品溯源   数据真实性  

摘要： “民以食为天”,食品安全问题直接关系国家安全和人民生活,作为人类食物主要来源农产品的质量安全,更是时刻受到人们的广泛关注。但近年来,层出不穷的农产品质量问题,不仅影响着人民的消费信心,也使生产经营者蒙受巨大损失。现行传统的农产品溯源系统大多是由生产经营者、行业协会或监管部门独立搭建运行,溯源数据往往采取中心化的存储模式,普遍存在系统外数据造假、系统内数据篡改等问题,导致农产品质量信息真实性、可靠性难以保证。为解决当前农产品溯源系统普遍存在的数据真实性问题,本文主要从以下几方面进行研究: (1)关键技术概述,系统介绍区块链的概念、发展历程、核心技术和类型,以及区块链在农业溯源领域的应用。重点介绍了区块链技术的原理和核心技术,为后续系统设计提供基础。 (2)农产品生产经营者信用评价体系建设。系统分析如何构建农产品生产经营者信用评价体系,包括评价方法、评价指标的分析、权重确定以及评价等级划分,引入红黑名单管理制度,增强信用评价体系的有效性。 (3)系统分析与设计。通过系统可行性分析,总体需求分析和功能性需求分析,详细描述了系统管理员、消费者、监管机构和生产经营者的功能需求,以及非功能性需求。同时,阐述了系统的整体架构设计,包括物理架构和逻辑架构。详细描述了系统功能模块的设计,如用户管理、生产经营、消费溯源、监督管理和信用评价模块。同时,介绍了数据库实体和智能合约设计。 (4)系统实现与测试分析。描述了系统开发环境部署,涵盖Web应用和区块链开发相关工具,以及Fabric网络的部署。详细介绍了功能实现,包括用户管理、数据录入、溯源查询、监督检查和信用评价功能。最后,对系统进行了功能测试。 本文基于区块链技术和信用评价体系,设计了一个农产品溯源系统。通过构建信用评价体系,提升了农产品生产经营者的信用意识,确保农产品质量。系统设计包含了多个功能模块,覆盖了用户管理、生产经营、消费溯源、监督管理和信用评价等方面。系统实现经过功能测试,验证了系统的可行性和有效性。这可以从技术和制度两方面保证溯源数据真实性的需求,既实现技术防伪,也保证上链数据的真实性,不仅方便了各方对溯源数据的查询了解,也有利于通过对生产经营者正向激励和反向惩处,着力营造多方参与共同维护诚实守信的农产品生产经营环境。

关键词： 分布式电力   区块链   交易机制   报价策略   智能合约  

摘要： 随着分布式发电技术的快速发展以及广泛应用,我国配电网内分布式电力所占比重在不断提升。同时,随着售电侧的逐步放开,电力交易中生产者和消费者的界限也随之变得模糊,以往功能单一的购电用户可向购售电一体用户转变。但分布式电力交易的生产和消费结构呈现分散性特点。如果继续沿用传统的集中交易模式将存在效率低下、信息不对称、交易透明性较低、交易中心易受攻击等问题,因此,亟需研究新的交易模式、交易机制及策略解决上述问题。而区块链去中心化、公开透明、不可篡改等特性能有效解决分布式电力交易中存在的种种问题。基于此,对分布式电力交易进行深入研究,主要研究工作如下:(1)基于区块链的分布式电力交易机制及策略研究。首先,构建了分布式电力交易模型,以交易模型为基础建立用户信用评价机制,通过构造信用指标并基于熵权法全面动态地评估交易用户的信用值,降低分布式电力交易中的信用风险,同时设计了分布式电力交易匹配机制,以此作为交易出清基准,保障守信用户的利益,并针对电力实际交割中存在的电量偏差情况进行处理。接下来,建立购售电用户非合作博弈报价模型,通过迭代法求得用户最优报价策略,保障购售电用户的利益。最后,通过安全性分析及算例分析表明,基于区块链的交易机制及策略具有安全性和可行性。(2)基于区块链的分布式电力交易智能合约研究。首先,对复杂化分布式电力交易机制及策略进行结构化分析,根据交易状态和交易动作明确了智能合约的功能需求;其次,设计了相应的合约函数算法,并在Remix IDE平台的Remix VM测试网络上对智能合约进行部署和测试,测试结果表明,分布式电力交易智能合约具备交易机制所需的功能特性,且具有良好的可行性、有效性和稳定性。(3)基于区块链的分布式电力交易系统研究。首先,对系统分层架构进行设计,同时明确系统内各个模块的具体功能;接下来对系统的账号管理、电力交易、交易结算、信息查询功能模块进行详细设计;然后基于以太坊平台搭建了分布式电力交易系统。最后,对交易系统的性能进行了测试分析,结果表明,系统能够满足分布式电力交易场景下的用户交易需求。

关键词： 区块链   共识算法   仓单   以物易物  

摘要： 区块链是一种分布式数据库技术,以其安全性和不可篡改性等特点给一些传统行业带来了新的发展机会,如以物易物交易。当前易物存在的痛点问题是没有明确的交易媒介,物品之间无法做到有效等价换算,并且交换很难满足双方的真正需求,使得易物很难进行下去。利用区块链生成仓单(类似于Token)作为平台内的流通媒介,可以有效解决上述问题。本文引入区块链,解决了交易中存在的不信任以及平台权力过大导致仓单的随意生成、商品定价由平台决定等问题。结合以物易物中遇到的情况,本文的主要研究内容如下: (1)提出共识算法TC-PBFT。该算法基于PBFT进行改进,通过对所有节点进行信任评估,并赋予信任值,再通过距离和通信延迟进行聚类分簇。每个簇中选取一个中心节点,并以簇为单位进行一次PBFT共识。之后将所有的中心节点进行二次PBFT共识。对节点设置了信任值,可有效降低恶意节点的出现;分簇使得通信次数减少且效率提高,由此做到快速共识。通过实验测试对比,可以发现,该共识算法比PBFT共识算法通信次数少了一个数量级,吞吐量是PBFT的数倍,而在共识延迟比PBFT减少约百分之三十。并对其容错性、安全性和可扩展性进行分析,该共识算法可以较好地满足以物易物所涉及到的交易场景。 (2)提出了新的定价模式“竞价交易”。该模式利用共识原理进行定价。满足一定数量的节点,然后自己的评判对商品的价值进行估价,再通过相应的算法最终决定商品的定价和仓单的生成数量。对该模式进行了算法描述和性能测试。得出该模式可以容忍总节点数量为5个时,最多出现个恶意节点。该交易模式满足平台内大多数人利益诉求,是以物易物中最重要的组成部分。 (3)设计了一种基于区块链技术的以物易物交易系统。本文以四川中天云数物易通信息技术服务有限公司项目为例,将改进的区块链共识算法和区块链技术首次应用在以物易物交易系统中。解决了以物易物平台权力单方面过大、以及定价方式不合理的问题。具体的优势有:1)共识算法。交易系统采用本文中提出的TC-PBFT共识算法,该算法在通信消耗、共识延时、吞吐量等性能方面具有较大的提升。2)溯源存证。商品储入地点、商品的具体信息、签收人、终端消费者提货等所有流通过程中具体信息上链。

关键词： 财务舞弊   区块链技术   索菱股份   去中心化  

摘要： 2020年新冠肺炎疫情爆发,我国经济遭受巨大冲击,资本市场也开始动荡不安。再加上近年来,我国财务舞弊现象频发,在此大环境下,要想保证资本市场健康、稳定地发展,就必须解决如何有效治理我国上市公司财务舞弊的问题。区块链技术作为新时代的代表技术之一,其包含的去中心化、加密算法、分布式账本等技术理念,为数据的不可篡改、可追溯等提供了可能,为治理我国上市公司财务舞弊问题提供了新的思路和方向。本文从微观角度出发,选取索菱股份(深圳市索菱实业股份有限公司)作为案例公司,结合区块链技术的优势,探讨该技术在治理索菱股份财务舞弊问题上所能产生的积极作用。首先,论文介绍了国内外专家学者在财务舞弊治理和区块链技术两方面的研究成果,并围绕财务舞弊和区块链技术进行相关概念界定和理论梳理。紧接着对索菱股份财务舞弊的手段展开分析,并运用GONE理论分析其舞弊动因。接着阐述了通过构建私有链与联盟链对索菱股份进行内、外部监管的工作原理,并从纵向和横向两个角度构建基于区块链技术的索菱股份财务舞弊治理模型,再结合索菱股份的实际情况及监管的需求,有针对性地在其财务舞弊风险较高的领域进行治理设计,并分析其预期效果。最后,面临治理过程中的阻碍提出了四条保障措施,以确保基于区块链技术的财务舞弊治理体系能在索菱股份中得以应用,并发挥其作用以达到治理财务舞弊的目的。基于区块链技术治理索菱股份财务舞弊具有合理性和可行性,能够从源头入手,使数据安全性得到全面保障,又能保证内、外部监管的及时性和有效性,最大限度避免财务舞弊现象的产生。希望该技术能够在财会领域得到广泛应用,为我国治理上市公司财务舞弊问题做出贡献。

关键词： 农产品供应链   演化博弈   政府激励   区块链技术  

摘要： 我国传统的农产品供应链存在着生产者规模小且分散、易腐性和时效性、数字化技术应用不全面、消费者溯源成本高、效率低、参与主体谈判能力不匹配等特点。区块链技术的应用可以在一定程度上降低这些缺点带来的损失。本文采用演化博弈理论研究农户、批发商、零售商和消费者是否采取区块链技术的策略，并研究各主体采取区块链技术的稳定策略，为推动区块链技术在农产品供应链的应用研究奠定基础。研究结果对于促进区块链技术与农产品供应链融合有一定的参考价值。　　本文主要研究的工作以及内容如下：　　首先，在本文研究背景和文献综述的基础上，确定了文本的研究内容、技术路线图和研究的创新点。然后根据本文的文献综述以及相关基础内容分别构建了在政府政策激励的背景下，农户、批发商和零售商的三方演化博弈模型，以及消费者和零售商的两方演化博弈模型，在此基础上分别计算出各主体的复制动态方程，并且求解出各模型的演化平衡点，并对平衡点的稳定性进行分析，得出各主体选择区块链技术的稳定条件，对后续推动采取区块链技术的演化稳定策略进行了研究。其次借助Vensim分别对三方演化博弈模型和双方演化博弈模型进行算例分析，在验证模型结果的基础上，分别模拟单个因素的数值变化，进一步探究各因素对农户、批发商、零售商以及消费者采取区块链技术策略的影响。通过研究得出，政府政策的激励对于促进农产品供应链上的农户、批发商和零售商采用区块链技术具有重要影响，同时，采用区块链技术的成本和运营费用的减少也会影响农产品供应链上的主体决策。最后本文在总结全文的基础上，提出一些相应的建议，并对本文研究的不足以及未来的展望进行归纳整理。