光电链（PEC）基于区块链技术的光能发电服务系统

当再生能源遇上区块链，会产生一个使用全新的加密认证技术和去中心化共识机制共同维护的完整的、分布式的、不可篡改的光能发电社区，通过区块链发行的数字货币将所有用户长效地联系在一起。区块链技术基于共识的数学算法，通过技术背书而非中心化信用机构建立信用，光电链技术所拥有的分布式网状结构与分布式光伏能源的市场化结构吻合，可满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求，改变能源交易的基础规则，破除买家和卖家之间的界限，提高能源利用的安全性和灵活性，通过区块链发行的数字货币打造光电服务生态圈。
1） 打破电力系统孤岛现象，实现电力体系互联互通
光电链拟基于以太坊公链底层技术，以代币 Taken 的形式为交易结算系统提供一个通用的钱包服务。作为一种通用支付、记账与清结算组件，将内嵌到与光电链的交易结算当中，为全球贸易提供一个互联互通的结算方式与虚拟财产存储手段，从而打破电力服务系统中的孤岛现象。
2） 记录不可篡改以及永久性
不可篡改及可追溯作为区块链技术的两大优势，对电力用户的需求和供给等有价值的明细信息进行脱敏及加密后存证于以太坊公链之上，记录永久保存且不可篡改。
３） 交易更加公正透明，提高能源利用率
在光电链上所有交易将由智能合约控制执行，交易过程将随机选择多个第三方企业承担担保与仲裁角色，仲裁者将按交易价值获得适当比例的补偿。交易者、仲裁者、交易标的、交易价格等核心要素及全交易流程将记录在链上不可篡改，且以去中心化的方式自动执行，不受人为干预。电力用户需求方和供给方在光电链平台进行交易，就近利用网络周边的清洁能源，提高能源利用率与可靠性，并能去中介化自由交易，提高产销者的经济得利与用电用户的用电成本。
“光电链”技术可实现分布式能源实时接入、转换与追踪，并支持分布式能源的互相切换，从而实现电网的平稳高效运行。“光电链“通过在平台上对接，直接打破买家和卖家的界限，将用户多种能源需求以及资源配置状况进行系统整合优化，应用需求应对设计和模块化配置的新型能源平台。
“光电链”是一个基于区块链技术的光能发电服务系统，,通过技术背书而非中心化信用机构建立信用，光电链技术所拥有的分布式网状结构与分布式光伏能源的市场化结构吻合，可满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求，提高能源利用的安全性和灵活性，打造光能发电服务生态圈。
光电链的创新
光电链是区块链技术与分布式光伏能源的相互融合，目标是打造面向电力用户需求进行能源生产和输配售的区块链基础设施，满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求。
光电链或将打破能源集中式生产和输配售的现有格局，更有望颠覆能源企业传统的业务模式和盈利模式。电力需求方可以在平台发布电力需求，在协同交互过程中扩散和流动，各电力用户在平台上获得了相关数据后可以向周边电力需求方出售多余的能源，满足用户多种需求，实现能源有效利用，促进形成光能发电服务生态圈。
整体架构
1 光电链整体架构
光电链的目标是打造面向用户需求进行能源生产和输配售的区块链基础设施，满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求。为解决光电区块链再实际使用场景下的一些突出问题，包括系统性能、功能完备性、系统扩展性、监管审计支持、易用性等，光电区块链采用分层架构设计、标准化账本数据协议、优化共识算法、引入微服务架构与可伸缩的分布式存储技术、灵活的多级授权策略等一系列的创新技术方案。
整体架构如下图：

光电链的总体架构分为 3 个层次：区块链协议、组件框架、服务平台。采用自顶而下的设计方法，首先聚焦区块链协议的设计，解决光电服务中的数据标准化和多链互通的问题；其次是定义一个通用的区块链系统的组件模型，实现具体功能组件松耦合和可插拔，解决光电服务中可根据具体情况自定义扩展的需求；最后，我们基于标准化的区块链协议和组件模型，提供一个具体的区块链平台实现以及相关的工具和开发包，为快速实现光电区块链应用提供平台和工具。
2 P2P 再生能源平台
光电链上，每个节点（客户端）均采用 P2P 协议进行消息广播交互。他们通过 P2P 网络，互相通信，全网无特殊节点，每个节点都可以提供全网所需的全部服务，没有中心节点把控全网发号施令，保证了数据的自由流通，平等手法，保证了区块链系统在底层通信信道上的平等性。
P2P 再生能源平台允许具有电力用户首先消耗他们生产的能源，然后向其周边用户出售多余的能源，或将其存储在微电网存储系统中以供将来使用。可以有多个生产者满足所有消费者的需求，意味着任何拥有光能发电的用户不仅可以赚钱，而且可以帮助周边以清洁可再生的方式满足其能源需求。

3 去中心化交易技术
一方面平台开放接口，允许各电力用户使用该平台，另一方面，各电力用户必须要遵守合作要求，向平台提供实际电力需求数据和使用数据，并将交易数据上链。同时，需求方可以在平台发布电力需求，在协同交互过程中扩散和流动，各电力用户在平台上获得了相关数据后可以向周边电力需求方出售多余的能源，满足用户多种需求，实现能源有效利用，促进形成光能发电服务生态圈。
4 分布式控制结构
分布式结构是由大量的门槛不高的网络节点协同工作，来完成传统上需要一个中心化管理机构才能完成的数据存储、处理、和执行的任务，因此区块链一定是由很多节点组成的网络。x 链的区块链根据系统确定的开源的、去中心化的协议，构建了一个分布式的结构体系，让价值交换的信息通过分布式传播发送给全网，通过分布式记账确定信息数据内容，盖上时间戳后生成区块数据，再通过分布式传播发送给各个节点，实现分布式存储。

主要分几个层次：
分布式存储：光电链平台将电力用户消费数据复制成多份保证冗余性，然后分成很多个小部分，分散存储到网络的众多节点上，这样只要有足够多的节点运作正常，数据就是安全的。冗余系数、分割的份数、是否加密存储以及由哪些节点还是全部节点负责存储，由具体的应用决定。
分布式记账：光电链平台上电力用户的实际消费数据由多个节点进行记账，并且会验证其合法性，合法的交易会被记录到所有的账本中，最大限度地避免了道德风险，并且不容易出现错误。
分布式执行： 区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构，根据 P2P 网络层协议，消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。
光电链运用分布式账本技术，与其他数据应用平台不同，这与它的分布式特性密切相关。账本的副本由多方持有，通过各方商议添加数据，不需要第三方。这意味着在光电链平台上可以保证：
记录不可变：通过光电链平台获取电力用户的实际消费数据，会被作为一种数据存在于账本，此时账本上添加的用户的行为数据是不变的、安全的且随着账本存在消失的，其内容由所有参与者共同决定。
非中介化：光电链平台上每一个节点能够直接交互，不需要媒介。这包括节点有能力直接发起数据或数字化资产传输，如比特币，或者是现实世界资产的数字表示，如土地所有权或法定货币。
没有集中控制方：账本内容的增加或管理结构的更改需由多个参与者协商进行。
管理和共享数据的新机会：这些机会是通过使参与者能够对各种形式的数据进行存储和访问实现的。
这些系统提供了一系列透明可验证的交易记录。因此，光电链平台可以为账本持有者增加效率、信任和数据认同。

5 合约式交易
早在 1995 年，密码学家尼克·萨博就指出“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。” 发展至今，智能合约可以简单的概括为：它是运行在可复制、共享的账本上的计算机程序，可以处理信息，接收、储存和发送价值。它更像是一个系统的参与者，可以把它想象成一个绝对可信的人，他负责临时保管你的资产，并且严格按照事先商定好的规则执行操作。
光电链平台上的利益相关者就服务提供达成一致协议，就提出的条件制定智能合约，比如电力的需求、需求方的用电地址、时间等，此智能合约会通过 P2P 网络扩散到每个节点，并存入区块链，当合约中的各方提供服务以后，会被智能合约处理，随后智能合约会按照事先设定的条件按照参与者的意愿正确执行。由于整个过程都被记录在区块链上，因此保证了整个交易的公平公正性。

6 区块链实名制
我国的现行法律已经为区块链的实名化提供了完整的法律框架。2005 年颁布的《电子签名法》确认了“可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力”。并规定可靠的电子签名需满足以下 4 个条件：
（1）电子签名制作数据用于电子签名时，属于电子签名人专有；
（2）签署时电子签名制作数据仅由电子签名人控制；
（3）签署后对电子签名的任何改动能够被发现；
（4）签署后对数据电文内容和形式的任何改动能够被发现。
只要证明某个私钥（或其对应公钥）的持有者的身份，那么区块链上所有这个经过私钥签名的交易就都是实名化的了。证明的方法就是向 CA 机构（数字证书认证机构）申请一份认证其身份的数字证书。CA 机构用自己的证书为个人或公司颁发一份认证其身份的数字证书。证书内包含该个人或公司的真实身份信息以及证书持有者与颁发机构两者的电子签名。这样就可以证明，未来用该证书所签署的电子签名是其本人的真实意愿，且在必要的时刻可以公开证书持有人的真实身份。
至此，在区块链上进行要求实名的交易时，双方互相提供 CA 机构颁发的数字证书即可，并且保证了身份信息只向对方披露。不参与交易的第三方不会获得这些数字证书，也就无法得知双方的身份信息。不想进行实名认证的用户也可以继续使用匿名的账户，但是无法参与到对方要求实名的交易中去。

7 安全加密算法
x 链的安全加密算法，是基于采用传统的比特币加密方式上的改进。
1）对称加密
对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）。对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于 256 bit。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。
2）非对称加密
非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码, 分别称为公钥和私钥. 非对称密钥对具有两个特点, 首先是用其中一个密钥 (公钥或私钥) 加密信息后, 只有另一个对应的密钥才能解开; 其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密, 其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥. 非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等, 其中信息加密场景主要是由信息发送者 (记为 A) 使用接受者 (记为 B) 的公钥对信息加密后再发送给 B, B 利用自己的私钥对信息解密。
3）私钥（private key）：非公开，是一个 256 位的随机数，由用户保管且不对外开放。私钥通常是由系统随机生成，是用户账户使用权及账户内资产所有权的唯一证明，其有效位长足够大，因此不可能被攻破，无安全隐患。
4）公钥（public key）：可公开，每一个私钥都有一个与之相匹配的公钥。 ECC 公钥可以由私钥通过单向的、确定性的算法生成，目前常用的方案包括： secp256r1（国际通用标准）、 secp256k1（比特币标准）和 SM2（中国国标）。仿生链控制链与初始数据链选择 secp256r1 作为密钥方案。
5）哈希算法：通常哈希算法是指安全散列算法SHA，该算法是美国国家安全局设计，美国国家标准与技术研究院（NIST） 发布的一系列密码散列函数，包括 SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384 和 SHA-512 等变体。目前比特币采用 SHA-256 算法。仿生链除PoW 外，其余哈希算法均指SHA-256。
由于每个区块均与前一区块相连，并加盖有时间信息的时间戳，因此网络中的任何用户都可以访问到自创式区块开始的所有记录，这也意味着对数据进行篡改需要同时篡改区块链系统中的所有区块，过高的篡改成本有效地规避了风险的发生。同时，每一笔交易数据都需要经过几乎全网所有节点的验证，作假成本同样高昂。通过非对称加密技术、哈希函数等方式，在信息共享的环境下依旧能够有效地保护节点用户的隐私以及个人资产安全，并且区块链作为去中心化的机构，自然而然地起到了降低交易成本的作用。

8 光电能源信用大数据
光电链平台可以记录电力用户的消费记录，通过消费记录大数据可以追踪到电力用户的能源消费信用，电力需求方和供给方两方可以根据对方的消费信用选择信用等级高的交易方，完成安全、透明、高效、低成本的电力交易。
光电链平台改变能源交易的基础规则，破除买家和卖家之间的界限，直接连接市场上的买家和卖家，并同时记录市场上的交易双方的数据，形成大数据，以此促进光电能源信用大数据的建立。在整个交易过程中，区块链技术“去中心化”的技术特点，提供一种基于技术而不是基于信用的诚信体系，所有的用户信息由区块链技术进行储存和记录，同时保留完整轨迹，使光电能源信用体系更加完整。

光电链应用与价值
1 光电链应用场景
光电链的目标是打造面向用户需求进行能源生产和输配售的区块链基础设施，满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求。光电链平台允许具有电力用户首先消耗他们生产的能源，然后向其周边用户出售多余的能源，或将其存储在微电网存储系统中以供将来使用。可以有多个生产者满足所有消费者的需求，意味着任何拥有光能发电的用户不仅可以赚钱，而且可以帮助周边以清洁可再生的方式满足其能源需求。电力用户需求方和供给方在光电链平台进行交易，就近利用网络周边的清洁能源，提高能源利用率与可靠性，并能去中介化自由交易，提高产销者的经济得利与用电用户的用电成本。
１） 多余能源再次利用：光电链平台允许具有电力用户首先消耗他们生产的能源，然后向其周边用户出售多余的能源，或将其存储在微电网存储系统中以供将来使用。
２） 能源片区化利用：同处在周边的用户可以集中共同进行光能发电，充分发挥片区优势，降低成本。
３） 在线交易支付：光电链平台具有强大的技术支持，平台支持在线安全支付，并且，平台的币种能够直接用于消费的支付。
2 生态圈价值
光电链是一个新的能源自治生产与新的消费场景，将联结未来微电网内不同规模的能源生产者与不同类型的用电用户，优先就近消纳网络内的清洁能源，提高能源利用率与可靠性，并能去中介化自由交易，提高产销者的经济得利与用电用户的用电成本。同时，光电链可实现分布式能源实时接入、转换与追踪，并支持分布式能源的互相切换，从而实现电网的平稳高效运行。不仅提高了能源利用率，而且促进了整个能源光电服务的生态发展。
3 未来应用价值分析
未来更多的把先进的信息技术和新能源技术相结合，融合以区块链、物联网、人工智能、电动车、储能、微电网为代表的先进能源技术，用去中心化的方式将用电负荷和产销者之间的实时物理流、信息流和价值流整合成一种新型的复杂去中心化能源交易与管理系统。

光电链代币发行计划
1 发行总量
光电链平台发行总量：7.7 亿枚
支持代币：ETH
通过挖矿计算产出
2 光电币作用
光电币可以用作光电能源服务，实现电力输送配置的分片布置，满足用户多种电力需求，提高能源利用安全性和灵活性。
光电链代币发行以后，所有在以区块链技术上的经营活动，经营主体均要消耗代币来支撑平台节点运作。使用代币的组织或个人都需要以挖矿或买币的形式得到代币。
光电链 实现发展规划
1 第一阶段：建立全球用户基数和一定的 PEC 资产
本项目的核心在于区块链技术的应用以及与光电能源服务的融合，前期的工作重点在于平台的开发，因此，第一阶段主要是建立全球用户基数，把光电链推广至全球，让全球更多的用户加入光电链平台，扩大平台全球范围影响力。
与此同时，发布白皮书、启动早期投资，建立一定的PEC资产，前期200万光电机组是赠送，产币是11枚。此外，其他商盟、区块链、数字加密也将同步启动。
2 第二阶段：累加全球用户数量，建立 PEC 增值上涨和融合实体商业
光电链将整合与光电能源有关的业务，进行全球化光电能源服务协同运作，打造一个万亿级全球光电能源服务生态圈。这个时候已经累积了一定量的全球用户数量，计划第二阶段建立 PEC 增值上涨，同时融合实体商业，实现价值性的流通。
3 第三阶段：国际化发展
光电链将联系更多海外区块链交易所，积极推进海外光电链的上线计划，提升光电链项目的国际影响力。在交易所上线后，光电链团队以及理事会会持之以恒的进行区块链技术的深度开发，同时维护区块光电能源服务的和谐发展。

关于更多光电链信息：https://www.pechain.org/

来源：区块网

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