基于区块链的碳交易市场链接机制的研究与实现

作     者：黄梓芙 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邹仕洪

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0201[经济学-理论经济学] 020106[经济学-人口、资源与环境经济学] 020204[经济学-金融学（含∶保险学）] 

主      题：碳交易 碳交易市场链接 区块链 跨链 

摘      要：碳交易是为减少温室气体排放设置的一种市场化机制,可以有效地促进企业减排,但传统的碳交易模式仍存在着一些问题。区块链技术被认为可以解决碳交易中存在的数据不流通,交易不透明,信息不对称等问题,很多学者也围绕“区块链+碳交易展开了研究,可以大胆预想,未来一个碳市场就运行着一个区块链网络。随着全球各大碳市场的广泛建立,许多国家和地区都开始关注碳市场间的链接,碳市场的链接可以在更大范围内以更低成本更有效的方式实现减排承诺目标。届时,碳市场的链接将变为各区块链的链接,碳市场间的配额交易将转变为区块链间的跨链交易,在碳市场链接的特殊背景下,区块链间的跨链交易将迎来新的挑战。本文的研究主要围绕在碳市场链接背景下区块链间跨链的资产转移相关问题展开,主要工作如下:1.运用区块链,智能合约技术,对碳交易中涉及碳配额所有权变更的若干关键流程,配额分配,CCER发放,碳配额交易,配额履约,以链上链下结合的方式进行了重新设计,给出了一套去中心化的碳交易市场运作流程,并基于以太坊进行了实现和功能验证。2.研究多个应用区块链技术的碳交易市场如何进行链接,链接后各碳市场链如何进行跨链的资产转移。在对碳交易市场链接机制的充分调研后,总结出了跨链方案需要满足的三个特点:易适配性,易扩展性和支持受限资产的跨链转移。在此基础上设计了一种适配碳交易市场链接机制的跨链资产转移方案,该方案的主体结构是与中继链结合的轻节点验证方案,通过在每个平行链上设置金库合约控制资产的受限跨链转移,通过在源链和目标链设置一对相互关联的哈希锁定保证了整个跨链方案的原子性,以及设置了一套配套的激励机制保证了系统运行的效率,基于激励机制对被挂起的交易设计了一个基于效益的贪心调度算法,通过实验与其他常用调度算法对比,论证了该算法的优越性。最后对整体方案进行了关于原子性,双花避免,去中心化程度,安全性的协议分析,对方案的关键步骤也基于以太坊进行了实现和功能验证。