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動力區塊鏈是一個復合概念，顧名思義，將區塊鏈技術運用到動力相關領域。今朝，對于動力區塊鏈的研討年夜多處于初級階段，其目標是借助區塊鏈“往中間化”、“往包養信賴”的稟賦優勢，實現對動力相關系統的效力晉陞和優化運營。作為動力領域的一個發展分支，動力區塊鏈研討應用的源動力來自于區塊鏈技術。是以，為了幫助懂得，我們從區塊鏈自己的技術特點和稟賦優勢開始，介紹動力區塊鏈這一趨勢創新。
1、區塊鏈結構及關鍵技術解析
區塊鏈的概念最早是2008年由“中本聰”在論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》中明確提出。其任務道理簡要來說就是：若干個數據節點在不受拘束拓撲的網絡中進行數據交互，每次數據交互的記錄都公布到全網，每隔一段時間將一切該時間段內的數據交互記錄打包成“區塊”，由全網一切節點配合記錄。“區塊”一經構成不成修正。每次數據交互時將對節點保留區塊信息進行核證，如發現改動行為則該節點所記錄的區塊數據作廢，需求從其他節點拷貝一份正確的區塊鏈記錄作為公正交互的基礎。是以，區塊鏈從本質上來說是一種人類年夜規模協作的東西，可以幫助人們在往信賴的環境中進行一起配合交互。區塊鏈組網形式如圖77所示。
在中本聰的論文中，區塊鏈被表述為“Block-Chain”，也即“區塊-鏈”。這一表述抽像地描寫了區塊鏈的內部形態：由“區塊”按時間序列天然構成的鏈式數據結構。在該結構中，“區塊”作為共享數據存儲的重要載體，記錄了一段時間內全網數據交互的一切要素信息。“區塊”內部的存儲空間重要分為“區塊頭”和“區塊主體”。“區塊主體”記載了一段規定時間內(比特幣中為10分鐘)全網一切的數據交互記錄，而“區塊頭”則記錄了代表本區塊一切特征的信息要素。區塊鏈數據結構包養條件及區塊存儲信息組成如圖78所示。
作為區塊鏈“往中間化”、“往信賴”機制構成的關鍵之一，區塊存儲信息中包括如下幾項十二月下旬，剛下過雪的南安市，氣溫已降至零下，關鍵要素。
1) Merkle根：由“區塊主體”中一切數據交互記錄進行逐級兩兩哈希計算得出，假如數據交互記錄發生肆意變化，則該區塊的Merkle根值也將隨之改變;每個區塊的Merkle根值包括在“區塊頭”存儲信息中。
2) 本區塊哈希值：綜合本“區塊頭”一切信息，并通過哈希算法映射得出的值。同樣的，假如區塊頭存儲的信息發生肆意變化，該哈希值同樣將完整變化。
3) 前區塊哈希值：每個區塊的哈希值都會被“繼承”至下一個區塊，由此環環相扣，單個區塊的信息改變將會使得后續一切區塊的信息內容都發生變化，產生類似于“蝴蝶效應”的影響。
通過上述情況我們可以發現，一個區塊的“頭哈希值”包括了其本身以及一切前序區塊所存儲信息的證明。
在這里我們多處提到了“哈希算法”。哈希算法(Hash算法)普通指“平安散列算法”(Secure Hash Algorithm，縮寫為SHA)，是一類起到固定感化算法的聚集，其感化是能夠將肆意長度的二進制值映射為一個固定長度的二進制值(后者數據長度凡是較短)，作為結果得出的二進制值被稱為哈希值。在區塊內部，一切的區塊特征信息和數據交互記錄都以二進制的情勢存儲，運用哈希算法相當于為一切這些信息拍攝了一個“縮影”。在這里我們之所以稱之為“縮影”，是因為哈希值對所映射的信息內容是完整敏感的，任何細微的改變都會導致對應哈希值的顯著變化，這一點由哈希算法的高度散列性特點保證。別的值得一提的是，哈希值“縮影”無法被還原成輸進信息，也即在區塊鏈中不消擔心因哈希值公示而導致的信息泄露，這也是哈希算法的特點之一。
在區塊鏈機制中，哈希算法重要起到“簡化確認”的感化。上文中我們提到，在區包養塊鏈中進行數據交互時會進行區塊信息的核證，指的就是對區塊的哈希值ID進行比對。哈希算法感化機制的表示包養網圖如圖79所示。假如某個節點的區塊信息被修正，則其對應的哈希值映射ID必定產生顯著變化，從而與其他節點產包養生分歧，以此進行掉效鑒定。是以，除非能夠同時把持系統中超過51%的節點或算力，否則在單個節點上對區塊數包養行情據進行修正是無效的。比特幣當前采用的哈希算法為SHA256，隨著未來密碼學的不斷衍進，該算法也存在被升級替換的能夠性。
區塊鏈的另一年夜機制特點就是“智能合約”。智能合約并不是重生事物，舉個例子，“信譽卡自動還款服務”就屬于一種智能合約：在設定的每日天期，當還款條件被滿足時(如：賬戶余額年夜于等于信譽卡還款額的情況下)，系統會自動完成這筆買賣。是以我們可以看到智能合約并非區塊鏈的專利。我們認為，只需一種合約合適“數字化描寫”、“數字化簽約”、“數字化監測”、“數字化觸發執行”的特點，就都可以稱作智能合約。
但為什么現在人們一提到智能合約就會情不自禁地打上“區塊鏈”的標簽呢?緣由就是區塊鏈解決了智能合約中的一個主要問題：合約信賴。在計算機世界中，合約記錄在代碼里，被黑客攻擊和被惡意改動的風險很年夜，除非是像銀行或是付出寶這樣既受大師信賴又具備抵御進侵才能的主體，其他情況下一旦發生糾紛而合約又保留在對方的服務器中，作為用戶的權益很難獲得保證。而在區塊鏈系統中，由于其信息不成改動和信息對稱，假如合約的一方單獨改動條款，則會當即被系統機制檢測到并追溯其改動行為，最終會依照初始合約保證執行，從而避免了能夠發生的風險。在這樣一個“往信賴化”的環境下，智能合約才具備了廣泛適用的能夠性。區塊鏈智能合約的運行形式如圖80所示。
區塊鏈的四年夜優勢特徵
基于上述技術和機制，區塊鏈體現出如下幾年夜優勢特徵：
不成改動性：如上文所述機制，信息一經驗證并添加至區塊鏈，即永遠封存，除非能夠同時把持系統中超過51%的節點或算力，否則在單個節點上對區塊數據進行修正是無效的，反而會導致該節點記錄的掉效，由此保證區塊鏈數據的不成改動性。
開放性與匿名性：區塊鏈中的一切行為是公開通明的，區塊記錄每個節點都有完全的存儲，同時任何節點都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據與合約;同時由于上文所述的“不成改動性”作為保證，區塊數據記錄實際上供給了一套很是傑出的溯源機制。基于上述“信息對稱性”和“不成改動性”，區塊鏈中的數據交互實際上并不依賴公開成分信息樹立信賴，而僅需求通過智能合約進行條件驗證。是以在交包養留言板互過程中，節點的公有信息如：成分、資產等，是無需公開的。一些區塊鏈技術中甚至采用了“零包養網知識證包養留言板明”(指證明者在不向驗證者供給任何有效信息的情況下，使驗證者信任其真實性)等相關技術來實現隱私條件下的信賴，具體方式在此未幾作贅述。
自治性(往信賴)：如上所述，區塊鏈中的數據交互可以完整通過自己機制和智能合約來包養網車馬費進行信譽平安保證，不用依賴于中間機構的數據備份和信譽背書。這樣一來，將對“人、組織”的信賴變為對“機器、規則”的信賴，節點之間的數據交互均可“自發、自助”地完成，消除了人為干預的影響，同時也晉陞了不受拘束度和過程效力。
往中間化：一切上述特點賦予了區塊鏈技術在節點組網時能夠“不受拘束拓撲”的稟賦，往中間化更像是一種瓜熟蒂落。與傳統中間化數據交互中必須依賴和通過某個中間前言進行操縱的形式分歧，區塊鏈采用分布式核算和存儲的形式，肆意節點的信息基礎、權利、義務都是均等的。這樣一來既打消了數據孤島、防止了中間數據的平安問題，也使整個組網結構更具擴展潛力。
2、動力區塊鏈的研討及應用標的目的
隨著動力系統的不斷發展，動力品類的豐富化、動力系統的分布化、動力買賣的市場化以及電網智能化成為越來越清楚的發展趨勢。而“區塊鏈”與動力系統的結合剛好可以助推這一趨勢的發展：通過“往中間化”的不受拘束組網，有利于加快實現“分布式動力”發展中的各種多能互補、計量結算場景;通過“往信賴”的智能合約機制，有利于加快實現電網智能調度、市場不受拘束買賣的系統形態。
今朝在“動力區塊鏈”發展領域，重要有以下幾個研討標的目的：
1) 分布式動力調度治理
據數字貨幣資訊報道，歐洲輸電系統營運商Tennet與IBM、動力儲存公司Sonnen、可再生動力公司Vandebron配合一起配合進行基于區塊鏈動力技術的“聰明電網先導計劃”。該計劃在德國和荷蘭應用區塊鏈技術網絡治理分布式動力(DER)，以晉陞分布式動力電網供電的均衡性與穩定性。
2) 動力買賣和結算
用區塊鏈技術實現動力買賣和結算今朝還處于研討與小范圍測試階段。
根據報道，在2016年11月阿姆斯特丹舉行的EMART動力買賣會上，共有23家動力買賣公司參與結盟，配合開發應用動力區塊鏈買賣系統，此中PONTON開發基于區塊鏈機制的買賣東西Enerchain，Yuso和PriogenTrading等動包養力公司參與測試應用。該聯盟旨在探尋：采用運用區塊鏈機制能否能夠支撐現有動力市場的買賣體量和買賣速度，實現晉陞過程效力、下降買賣本錢的後果。該買賣過程中將不包括中間化的運營機構，通過加密技術使買賣機構進行匿包養網名買賣，其他機構能夠查詢訂單信息包養。
另據搜狐網報道，紐約初創公司LO3Energy和ConsenSys一起配合，在紐約布魯克林區實現了一個點對點買賣、自動化執行、無第三方中介的動力買賣平臺，初步在10個住戶之間構成了一個區塊鏈網絡以實現包養網動力買賣和共享。
3) 綠證核發和追蹤
綠色電力證書是證明綠色動力發電量的憑證，電力消費者通過購買綠色電力證書來代表本身應用的電力來自于綠色動力發電。2017年1月18日，我國國家發改委、財政部和動力局配合發布了《試行可再生動力綠色電力證書核發及自愿認購買賣包養網車馬費軌制的告訴》，在全國范圍內試行可再生動力綠證核發及認購買賣軌制，自7月1日起開展認購。但是今朝的綠色證書年夜多基于發電量的估值，在通過發證機構發證機構向動力企業核發，實際發出的電量與綠證核算的電量紛歧定相等。根據報道，為了減少電量誤差并簡化綠證核算流程，IDEOCoLab、Nazdaq和物聯網設備公司Filament三家公司已經開始一起配合開發“自動創建可再生動力證書(REC)系統”，通過在光伏電池板和儲能系統上安裝計量單元，采集光伏電力產生和存儲的數據，實時上傳到系統，系統將基于數據向動力商核發RECs(自動創建的可再生動力發電證明)。今朝該系統仍處于研討階段。
4) 電動汽車共享充電
電動汽車共享疾速充電樁是今朝區塊鏈技術在動力領域操縱性較強、應用范圍較廣的領域。根據報道，2016年德國電力公司萊茵集團(RWE)與汽車技術公司采埃孚(ZF)、瑞士銀行一起配合概要1：，為電動汽車創造基于區塊鏈技術的電子錢包，車主在進行充電收費、停車甚至高速公路收費時，其全過程包含成分驗證和價格付出都能夠實現自動完成，不需求第三方人工確認。該計劃已于2017年被american加利福尼亞的初創公司Oxygen Initiative引進，并努力于在該州進行推廣。
其他動力區塊鏈應用諸如：基于區塊鏈技術的可再生動力貨幣、引進比特幣用于動力付出結算等，由于篇幅所限，不作詳細陳述。
動力區塊鏈在中國的產業化推進
國內在動力區塊鏈方面的研討和開發，今朝已起步。
北京能鏈眾合包養網推薦科技無限責任公司在中國動力區塊鏈領域享有較高著名度，其重要產品包含：“碳鏈”也即一種基于區塊鏈的碳資產開發和治理平臺;“綠色資產證券化云平臺”也即一種基于區塊鏈的資產證券化全流程開發和治理平臺。能鏈眾合于2016年5月發布設立全國首家動力區塊鏈實驗室，該實驗室今朝是國際區塊鏈聯盟Hyperledger獨一的動力行業會員。該公司2016年11月獲得由北京金科君創和上海古蓮資本領投的千萬元級天使輪融資，2017年8月完成Pre A+融資。
泰豪科技于2018年1月23日在上證e互動平臺中提到，公司已經包養情婦發布了動力互聯網2.0的定義，此中不僅包括動力互聯網和碳的包養網結合，也包含對區塊鏈技術的應用，公司在中國貴包養網州和德國的團隊正在開展該領域的研發和應用。
愛康科技近年來在動力區塊鏈領域動作頻繁。2016年6月6日，公司控股股東愛康實業集團向湖南年夜學捐錢設立“湖年夜-愛康區塊鏈金融研討中間”和“湖年夜-愛康區塊鏈動力研討中間”，開展關于區塊鏈的理論技術、政策市場、應用場景等研討。2017年7月包養網推薦9日，公司通知佈告收購子公司愛康動力研討院100%股權，標的焦點業務為區塊鏈動力互聯網研討及區塊鏈供應鏈金融研討，包含：1)區塊鏈商業票據系統原型開發，實現通過“智能合約”進行開票、貼現、兌付;2)基于區塊鏈及物聯網的新動力租賃業務系統設計研討;3)基于碳資產的愛康積分系統研討：以碳排放權為定價依據的區塊鏈跟蹤評估及結算、買賣體系;4)區塊鏈理論。公司原控股子公司“新疆愛康慧誠”曾在新疆、青海等地開展比特幣挖礦機運維業務，后由于響應當局“有序加入”挖礦業務的引導，以6,000萬元出售“新疆愛康慧誠包養價格ptt”100%股權，收益約4,163萬元，但仍保存部門區塊鏈業務，由子公司“上海慧喆”繼續開展，重要包含：1)研討基于區塊鏈、年夜數據的買賣體系，特別是動力消費體系;2)研討區塊鏈數包養網據確權、隱私保護、智能合約等技術;3包養app)研討構建基于區塊鏈技術的多種動力買賣體系;4)基于區塊鏈技術的動力買賣與結算等。2018年1月11日，愛康科技通知佈告設立“愛康動力研討院上海分公司”，負責未來區塊鏈理論及前沿的研討任務。
H股上市包養網推薦公司熊貓綠能2018年1月9日表露，攜手華為、新動力買賣所，在深圳正式啟動區塊鏈計劃。公司委托新動力買賣所打造智能電站區塊鏈治理系統，并啟動熊貓幣的開發。據悉，熊貓包養留言板幣是以中國當局和聯合國配合打造的熊貓電站為資產載體的數字貨幣，未來計劃在全球范圍內令投資者可以通過熊貓幣對太陽能、風能及水電等新動力資產進行認購和買賣。一起配合方之一的新動力買賣所，是一家動力互聯網重生態服務供應商，供給基于區塊鏈技術的動力互聯網整體解決計劃。新動力買賣所成立于2012年，并于2017年中樹立專家團隊開展區塊鏈相關的技術研發與應用包養業務。
后據報道，由招商局慈悲基金會與TÜV NORD、新動力買賣所、熊貓綠能、華為配合發起的動力區塊鏈項目簽約儀式于2018年2月28日在深圳蛇口舉行，該項目旨在樹立區域動力區塊鏈平臺以進行自愿綠色動力買賣。據報道，該項目由熊包養網評價貓綠能供給其位于蛇口南海意庫的新動力分布式電站，并接進動力互聯網平臺;由華為供給電站的數據接進技術支撐;項目將從蛇口地區挑選首批自愿報名的用戶參與清潔動包養力虛擬買賣。用戶可以在動力區塊鏈平臺上選擇應用傳統動力或清潔動力，如選擇應用清潔動力，動力區塊鏈平臺將自動天生智能合約，直接將用戶與新動力在娛樂圈的崛起，包攬了眾多男主角和商界大亨，而她分布式電站配對以進行點對點虛擬買賣，同時由TÜV為用戶即便出具具有權威效率的電子證書以證明其所應用的是清潔動力電力。我們認為，該項目充足發揮了區塊鏈技術智能合約的優勢，構成了一個典範的動力區塊鏈應用場景，是一次具有創造性的實踐。
3、區塊鏈應包養網用尚需解決的問題
區塊鏈技術并非“萬靈藥”。就今朝而言，區塊鏈結合應用依然存在繼續研討解決的問題，歸納如下：
1)操縱不成撤銷：在區塊鏈買賣中，假如由于用戶因沒有充足清楚買賣對方、買賣內容和買賣合約導致錯誤買賣，該買賣將不成撤銷。是以，在區塊鏈買賣中應謹防信息疏忽或考慮不周導致包養網的買賣掉誤。
2)信息內容平安：由包養網于區塊鏈網絡中每個節點都保留有完全的區塊信息交互記錄，理論上講存在從單個節點破譯并獲取區塊信息的能夠性。是以，今朝結合區塊鏈應用宜起首考慮交互內容可公開的領域標的目的。
3)存儲與算力需求較年夜：中間化的數據交互信息僅在中間存儲單元保留，而區塊鏈信息在每個節點均進行備份，如交互信息量較年夜，則會對通訊速度和存儲才能有較高的請求。是以，今朝進行區塊鏈結合應用應起首考慮交互數據量較小，數據交互頻次較低的領域。
我們認為，動力區塊鏈仍處于發展初期，如推進順利，將為碳買賣、智能微電網等新興產業的發展注進新鮮活氣。
TC:
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