区块链技术在碳排放交易系统中的应用综述

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2024121837

《计算机应用》唯一官方网站 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (12): 3872-3880.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2024121837

区块链技术在碳排放交易系统中的应用综述

魏境烽¹, 姚中原¹, 马硕森¹, 王超², 郭尚坤², 朱自强², 斯雪明³

^1.中原工学院网络空间安全学院，郑州 450007
^2.上海交通大学（无锡）区块链高等研究中心（上海交通大学），江苏无锡，214000
^3.河南省区块链与数据共享国际联合实验室（中原工学院），郑州 450007

收稿日期:2025-01-14 修回日期:2025-02-24 接受日期:2025-03-14 发布日期:2025-11-06 出版日期:2025-12-10
通讯作者: 姚中原
作者简介:魏境烽（1999—），男，河南驻马店人，硕士研究生，主要研究方向：密码学、区块链
姚中原（1988—），男，河南信阳人，讲师，博士，CCF会员，主要研究方向：密码学、区块链
马硕森（2000—），男，河南郑州人，硕士研究生，主要研究方向：密码学、区块链
王超（1998—），男，河南林州人，硕士，CCF会员，主要研究方向：区块链
郭尚坤（1998—），男，山东菏泽人，硕士，CCF会员，主要研究方向：区块链
朱自强（1996—），男，河南信阳人，硕士，CCF会员，主要研究方向：区块链
斯雪明（1966—），男，浙江诸暨人，教授，博士，CCF会员，主要研究方向：密码学、区块链。
基金资助:
国家重点研发计划“区块链”专项(2023YFB2703600);河南省科技重点项目(222102210168)

Review of blockchain technology applications in carbon emission trading system

Jingfeng WEI¹, Zhongyuan YAO¹, Shuosen MA¹, Chao WANG², Shangkun GUO², Ziqiang ZHU², Xueming SI³

^1.School of Cyberspace Security，Zhongyuan University of Technology，Zhengzhou Henan 450007，China
^2.Shanghai Jiao Tong University （Wuxi） Blockchain Advanced Research Center （Shanghai Jiao Tong University），Wuxi Jiangsu 214000，China
^3.Henan International Joint Laboratory of Blockchain and Data Sharing （Zhongyuan University of Technology），Zhengzhou Henan 450007，China

Received:2025-01-14 Revised:2025-02-24 Accepted:2025-03-14 Online:2025-11-06 Published:2025-12-10
Contact: Zhongyuan YAO
About author:WEI Jingfeng， born in 1999， M. S. candidate. His research interests include cryptology， blockchain.
YAO Zhongyuan， born in 1988， Ph. D.， lecturer. His research interests include cryptology， blockchain.
MA Shuosen， born in 2000， M. S. candidate. His research interests include cryptology， blockchain.
WANG Chao， born in 1998， M. S. His research interests include blockchain.
GUO Shangkun， born in 1998， M. S. His research interests include blockchain.
ZHU Ziqiang， born in 1996， M. S. His research interests include blockchain.
SI Xueming， born in 1966， Ph. D.， professor. His research interests include cryptology， blockchain.
Supported by:
National Key Research and Development Program of China “Blockchain” Special Project(2023YFB2703600);Henan Provincial Science and Technology Key Project(222102210168)

摘要/Abstract

摘要：

针对碳排放交易（CET）中的交易透明性不足、数据安全性较差和市场效率低等问题，对区块链技术在CET系统中的优化方法进行综述。首先，综述区块链技术在CET中的具体应用，包括关键技术和主要贡献；其次，深入分析碳排放管理和交易面临的挑战，如数据隐私保护和系统扩展性等问题，并探讨区块链技术的改进方法；再次，研究区块链与物联网（IoT）技术的集成应用，以实现碳排放数据的实时采集与安全存储；最后，探讨博弈论在CET策略制定中的应用，以及区块链技术在碳资产管理中的创新实践。研究表明，区块链技术能够显著提升CET系统的数据透明性和安全性，减少人为干预，降低交易成本，并提高市场效率。然而，当前系统仍面临性能、隐私保护和监管适配等挑战。综上，区块链技术在CET系统中的应用不仅有助于提高系统的透明度、安全性和效率，还为全球碳减排目标的实现提供了可靠的技术支撑。

关键词: 区块链, 碳排放交易系统, 数据安全性, 碳资产管理, 物联网, 智能合约

Abstract:

In response to the problems of insufficient transaction transparency， poor data security， and low market efficiency in Carbon Emission Trading （CET）， optimization methods of blockchain technology in CET systems were reviewed. Firstly， the specific applications of blockchain technology in CET were summarized， including key technologies and main contributions. Secondly， an in-depth analysis of the challenges faced by carbon emission management and trading was conducted， such as data privacy protection and system scalability problems， and optimization methods of blockchain technology were explored. Thirdly， the integrated application of blockchain and Internet of Things （IoT） technologies was studied to achieve real-time collection and secure storage of carbon emission data. Finally， the application of game theory in the formulation of CET strategies and the innovative practices of blockchain technology in carbon asset management were discussed. The research results show that blockchain technology improves the data transparency and security of CET systems significantly， reduces human intervention， lowers transaction costs， and enhances market efficiency. However， challenges such as performance， privacy protection， and regulatory adaptation are still faced by the systems. In conclusion， the application of blockchain technology in CET systems not only improves the systems’ transparency， security， and efficiency， but also provides reliable technical support for achieving global carbon emission reduction goals.

Key words: blockchain, Carbon Emission Trading (CET) system, data security, carbon asset management, Internet of Things (IoT), smart contract

中图分类号:

TP311.13

魏境烽, 姚中原, 马硕森, 王超, 郭尚坤, 朱自强, 斯雪明. 区块链技术在碳排放交易系统中的应用综述[J]. 计算机应用, 2025, 45(12): 3872-3880.

Jingfeng WEI, Zhongyuan YAO, Shuosen MA, Chao WANG, Shangkun GUO, Ziqiang ZHU, Xueming SI. Review of blockchain technology applications in carbon emission trading system[J]. Journal of Computer Applications, 2025, 45(12): 3872-3880.

图/表 6

参考文献 65

[1]	顾佰和，于东晖，王琛，等. 进一步深化碳达峰、碳中和战略转型路径的若干思考［J］. 中国科学院院刊， 2024， 39（4）： 726-736.
	GU B H， YU D H， WANG C， et al. Insights on further deepening carbon peaking and carbon neutrality strategy and pathways［J］. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences， 2024， 39（4）： 726-736.
[2]	HUO T， DU Q， XU L， et al. Timetable and roadmap for achieving carbon peak and carbon neutrality of China’s building sector［J］. Energy， 2023， 274： No.127330.
[3]	郑琼，江丽霞，徐玉杰，等. 碳达峰、碳中和背景下储能技术研究进展与发展建议［J］. 中国科学院院刊， 2022， 37（4）： 529-540.
	ZHENG Q， JIANG L X， XU Y J， et al. Research progress and development suggestions of energy storage technology under background of carbon peak and carbon neutrality［J］. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences， 2022， 37（4）： 529-540.
[4]	ZHANG J， LI J， YE D， et al. The impact of digital economy of resource-based city on carbon emissions trading by blockchain technology［J］. Computational Intelligence and Neuroscience， 2022， 2022： No.6366061.
[5]	DONG S， ABBAS K， LI M， et al. Blockchain technology and application： an overview［J］. PeerJ Computer Science， 2023， 9： No.e1705.
[6]	LI L， WU J， CUI W. A review of blockchain cross‐chain technology［J］. IET Blockchain， 2023， 3（3）： 149-158.
[7]	YLI-HUUMO J， KO D， CHOI S， et al. Where is current research on blockchain technology？： a systematic review ［J］. PLoS ONE， 2016， 11（10）： No.e0163477.
[8]	ZOU W， LO D， KOCHHAR P S， et al. Smart contract development： challenges and opportunities ［J］. IEEE Transactions on Software Engineering， 2021， 47（10）： 2084-2106.
[9]	PILLAI B， BISWAS K， MUTHUKKUMARASAMY V. Cross-chain interoperability among blockchain-based systems using transactions［J］. The Knowledge Engineering Review， 2020， 35： No.e23.
[10]	MOHANTY A. Impacts of climate change on human health and agriculture in recent years［C］// Proceedings of the 2021 IEEE Region 10 Symposium. Piscataway： IEEE， 2021： 1-4.
[11]	HEPBURN C. Carbon trading： a review of the Kyoto mechanisms［J］. Annual Review of Environment and Resources， 2007， 32： 375-393.
[12]	JAOUDE J A， SAADE R G. Blockchain applications： usage in different domains ［J］. IEEE Access， 2019， 7： 45360-45381.
[13]	JIANG Q， RAHMAN Z U， ZHANG X， et al. An assessment of the effect of green innovation， income， and energy use on consumption-based CO₂ emissions： empirical evidence from emerging nations BRICS［J］. Journal of Cleaner Production， 2022， 365： No.132636.
[14]	LI Z Z， LI R Y M， MALIK M Y， et al. Determinants of carbon emission in China： how good is green investment？［J］. Sustainable Production and Consumption， 2021， 27： 392-401.
[15]	ZHANG Y， LI S， LUO T， et al. The effect of emission trading policy on carbon emission reduction： evidence from an integrated study of pilot regions in China［J］. Journal of Cleaner Production， 2020， 265： No.121843.
[16]	黄耀. 中国的温室气体排放、减排措施与对策［J］. 第四纪研究， 2006， 26（5）： 722-732.
	HUANG Y. Emissions of greenhouse gases in China and its reduction strategy［J］. Quaternary Sciences， 2006， 26（5）： 722-732.
[17]	曾刚，万志宏. 碳排放权交易：理论及应用研究综述［J］. 金融评论， 2010， 2（4）： 54-67， 124-125.
	ZENG G， WAN Z H. Carbon emission permits trading： a summary［J］. Chinese Review of Financial Studies， 2010， 2（4）： 54-67， 124-125.
[18]	BÖHRINGER C. The Kyoto protocol： a review and perspectives［J］. Oxford Review of Economic Policy， 2003， 19（3）： 451-466.
[19]	LIU L， CHEN C， ZZHAO Y， et al. China’s carbon-emissions trading： overview， challenges and future［J］. Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2015， 49： 254-266.
[20]	LIN B， JIA Z. Impacts of carbon price level in carbon emission trading market［J］. Applied Energy， 2019， 239： 157-170.
[21]	PARHAMFAR M， SADEGHKHANI I， ADELI A M. Towards the net zero carbon future： a review of blockchain‐enabled peer‐to‐peer carbon trading ［J］. Energy Science and Engineering， 2024， 12（3）： 1242-1264.
[22]	SARAJI S， BOROWCZAK M. A blockchain-based carbon credit ecosystem［EB/OL］. ［2024-10-08］..
[23]	Al SADAWI A， MADANI B， SABOOR S， et al. A comprehensive hierarchical blockchain system for carbon emission trading utilizing blockchain of things and smart contract ［J］. Technological Forecasting and Social Change， 2021， 173： No.121124.
[24]	MUZUMDAR A， MODI C， VYJAYANTHI C. A permissioned blockchain enabled trustworthy and incentivized emission trading system［J］. Journal of Cleaner Production， 2022， 349： No.131274.
[25]	RICHARDSON A， XU J. Carbon trading with blockchain［C］// Mathematical Research for Blockchain Economy： Proceedings of the 2nd International Conference MARBLE 2020， Vilamoura， Portugal， SPBE. Cham： Springer， 2020： 105-124.
[26]	LI W， FENG C， ZHANG L， et al. A scalable multi-layer PBFT consensus for blockchain ［J］. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems， 2021， 32（5）： 1146-1160.
[27]	LU Y， LI Y， TANG X， et al. STRICTs： a blockchain-enabled smart emission cap restrictive and carbon permit trading system［J］. Applied Energy， 2022， 313： No.118787.
[28]	ZHANG T T， FENG T T， CUI M L. Smart contract design and process optimization of carbon trading based on blockchain： the case of China’s electric power sector［J］. Journal of Cleaner Production， 2023， 397： No.136509.
[29]	WANG Y， XIE H， SUN X， et al. A cross-chain enabled day-ahead collaborative power-carbon-TGC market［J］. Energy， 2022， 258： No.124881.
[30]	SIPTHORPE A， BRINK S， VAN LEEUWEN T， et al. Blockchain solutions for carbon markets are nearing maturity［J］. One Earth， 2022， 5（7）： 779-791.
[31]	ZHAO C， SUN J， GONG Y， et al. Research on the blue carbon trading market system under blockchain technology［J］. Energies， 2022， 15（9）： No.3134.
[32]	HUANG H， LI Z， SAMPATH L P M I， et al. Blockchain-enabled carbon and energy trading for network-constrained coal mines with uncertainties［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy， 2023， 14（3）： 1634-1647.
[33]	DANISH S M， ZHANG K， AMARA F， et al. Blockchain for energy credits and certificates： a comprehensive review ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Computing， 2024， 9（5）： 727-735.
[34]	SADAWI A AL， ABU-LEBDEH G， NDIAYE M. Logistic and blockchain： a strong partnership［C］// Proceedings of the 2020 International Conference on Decision Aid Sciences and Application. Piscataway： IEEE， 2020： 288-292.
[35]	SADAWI A AL， MADANI B， SABOOR S， et al. A Hierarchical Blockchain of things network for Unified carbon Emission Trading （HBUETS）： a conceptual framework［C］// Proceedings of the 2020 IEEE International Conference on Technology Management， Operations and Decisions. Piscataway： IEEE， 2020： 1-7.
[36]	THIRUNAVUKKARASU H， RAJENDRAN K， DINESH K， et al. Application of blockchain and IoT in cap and trade of carbon emissions ［C］// Proceedings of the 2023 International Conference on Recent Advances in Electrical， Electronics， Ubiquitous Communication， and Computational Intelligence. Piscataway： IEEE， 2023： 1-5.
[37]	PATEL D， BRITTO B， SHARMA S， et al. Carbon credits on blockchain ［C］// Proceedings of the 2020 International Conference on Innovative Trends in Information Technology. Piscataway： IEEE， 2020： 1-5.
[38]	EFFAH D， BAI C， APPIAH F， et al. Carbon emission monitoring and credit trading： the blockchain and IoT approach［C］// Proceedings of the 18th International Computer Conference on Wavelet Active Media Technology and Information Processing. Piscataway： IEEE， 2021： 106-109.
[39]	CHAKRABORTY S， ANAND A， KALASH D， et al. Transparency in carbon credit by automating data-management using blockchain ［C］// Proceedings of the 2022 IEEE International Conference on Blockchain and Distributed Systems Security. Piscataway： IEEE， 2022： 1-5.
[40]	TANG Y， WANG H， HUANG S， et al. Research on blockchain based electric carbon intelligent collaborative carbon verification platform［C］// Proceedings of the 5th International Conference on Circuits and Systems. Piscataway： IEEE， 2023： 253-257.
[41]	李幸芝，韩蓓，李国杰，等. 分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战［J］. 上海交通大学学报， 2022， 56（8）： 977-993.
	LI X Z， HAN B， LI G J， et al. Challenges of distributed green energy carbon trading mechanism and carbon data management［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University， 2022， 56（8）： 977-993.
[42]	HUA W， SUN H. A blockchain-based peer-to-peer trading scheme coupling energy and carbon markets［C］// Proceedings of the 2019 International Conference on Smart Energy Systems and Technologies. Piscataway： IEEE， 2019： 1-6.
[43]	刘峥，霍一心，程印乾. 区块链与空间分析技术在全球碳交易市场中的应用［J］. 自然资源信息化， 2025（4）： 85-91.
	LIU Z， HUO Y X， CHENG Y Q. Application of blockchain and spatial analysis technologies in the global carbon trading market［J］. Natural Resources Informatization， 2025（4）： 85-91.
[44]	CHE L， LI E， XIN H， et al. A carbon emissions verification mechanism based on blockchain and reverse auction［C］// Proceedings of the 2nd International Conference on Artificial Intelligence and Blockchain Technology. Piscataway： IEEE， 2023： 71-75.
[45]	PENGNA P， LEELASANTITHAM A， SUKAMONGKOL Y. A low-code platform of carbon credit trading using blockchain technology： a case study in Nakhon Si Thammarat province［C］// Proceedings of the 5th Technology Innovation Management and Engineering Science International Conference. Piscataway： IEEE， 2024： 1-5.
[46]	YUAN L， DONG J， WANG N， et al. Blockchain-based carbon allowance trading market construction［C］// Proceedings of the 2021 IEEE Sustainable Power and Energy Conference. Piscataway： IEEE， 2021： 245-248.
[47]	杨雪，金孝俊，王海洋，等. 基于区块链的绿证和碳交易市场联合激励机制［J］. 电力建设， 2022， 43（6）： 24-33.
	YANG X， JIN X J， WANG H Y， et al. Blockchain-based joint incentive mechanism for tradable green certificate and carbon trading market［J］. Electric Power Construction， 2022， 43（6）： 24-33.
[48]	HU Z， DU Y， RAO C， et al. Delegated proof of reputation consensus mechanism for blockchain-enabled distributed carbon emission trading system［J］. IEEE Access， 2020， 8： 214932-214944.
[49]	KHAQQI K N， SIKORSKI J J， HADINOTO ONG K， et al. Incorporating seller/buyer reputation-based system in blockchain-enabled emission trading application ［J］. Applied Energy， 2018， 209： 8-19.
[50]	刘涛. 区块链技术对碳交易价格机制的影响研究［J］. 价格理论与实践， 2020（8）： 54-57.
	LIU T. Research on the impact of blockchain technology on carbon trading price mechanism［J］. Price： Theory and Practice， 2020（8）： 54-57.
[51]	龚本刚，唐文慧，刘志，等. 碳交易政策下区块链技术对再制造供应链定价与减排决策的影响［J］. 系统管理学报， 2025， 34（2）： 363-376.
	GONG B G， TANG W H， LIU Z， et al. Impact of blockchain technology on pricing and emission reduction decisions in remanufacturing supply chains under carbon trading［J］. Journal of Systems and Management， 2025， 34（2）： 363-376.
[52]	南江霞，吴小勇，张茂军. 区块链赋能的低碳市场制造商产量竞争与碳减排技术合作［J］. 中国管理科学， 2025， 33（6）： 360-368.
	NAN J X， WU X Y， ZHANG M J. Production competition and emission reduction technology cooperation between manufacturers under the low-carbon market based on blockchain technology［J］. Chinese Journal of Management Science， 2025， 33（6）： 360-368.
[53]	史聪，张桂涛，张萧，等. 碳配额与交易监管下基于区块链技术的平台供应链网络运营决策［J］. 山东大学学报（理学版）， 2024， 59（1）： 100-114， 123.
	SHI C， ZHANG G T， ZHANG X， et al. Platform supply chain network operation decision based on blockchain technology under cap-and-trade regulation［J］. Journal of Shandong University （Natural Science）， 2024， 59（1）： 100-114， 123.
[54]	YAN M Y， MOHAMMAD S， AHMED A， et al. Blockchain for transacting energy and carbon allowance in networked microgrids［J］. IEEE Transactions on Smart Grid， 2021， 12（6）： 4702-4714.
[55]	XU W， LIN F， JIA R， et al. Joint pricing for carbon and electricity trading in blockchain-based smart grids： a two-stage game approach ［C］// Proceedings of the 2023 IEEE International Conference on Blockchain. Piscataway： IEEE， 2023： 80-85.
[56]	LI G， LI J， LI L. Application and research of carbon asset management based on blockchain［C］// Proceedings of the 5th International Conference on Electronic Information Technology and Computer Engineering. New York： ACM， 2021： 672-679.
[57]	GOLDING O， YU G， LU Q， et al. Carboncoin： blockchain tokenization of carbon emissions with ESG-based reputation［C］// Proceedings of the 2022 IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency. Piscataway： IEEE， 2022： 1-5.
[58]	冯昌森，谢方锐，文福拴，等. 基于智能合约的绿证和碳联合交易市场的设计与实现［J］. 电力系统自动化， 2021， 45（23）： 1-11.
	FENG C S， XIE F R， WEN F S， et al. Design and implementation of joint trading market for green power certificate and carbon based on smart contract［J］. Automation of Electric Power Systems， 2021， 45（23）： 1-11.
[59]	ASHLEY M J， JOHNSON M S. Establishing a secure， transparent， and autonomous blockchain of custody for renewable energy credits and carbon credits［J］. IEEE Engineering Management Review， 2018， 46（4）： 100-102.
[60]	MEMON R A， LI J P， AHMED J， et al. Cloud-based vs. blockchain-based IoT： a comparative survey and way forward ［J］. Frontiers of Information Technology and Electronic Engineering， 2020， 21（4）： 563-586.
[61]	CHEN S， PING J， YAN Z， et al. Blockchain in energy systems： values， opportunities， and limitations ［J］. Frontiers in Energy， 2022， 16（1）： 9-18.
[62]	BAI Y， SONG T， YANG Y， et al. Construction of carbon trading platform using sovereignty blockchain［C］// Proceedings of the 2020 International Conference on Computer Engineering and Intelligent Control. Piscataway： IEEE， 2020： 149-152.
[63]	周业军，邓若翰. 区块链应用于碳交易：应用优势、潜在挑战与制度应对［J］. 西南金融， 2023（3）： 3-15.
	ZHOU Y J， DENG R H. Blockchain applied to carbon trading： application advantages， potential challenges and institutional responses［J］. Southwest Finance， 2023（3）： 3-15.
[64]	KAZI M K， FARUQUE HASAN M M. Optimal and secure peer-to-peer carbon emission trading： a game theory informed framework on blockchain［J］. Computers and Chemical Engineering， 2024， 180： No.108478.
[65]	BOUMAIZA A. A blockchain-centric P2P trading framework incorporating carbon and energy trades［J］. Energy Strategy Reviews， 2024， 54： No.101466.

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［34］	CET	区块链与IoT	IoT采集实时排放数据，区块链存储确保透明性	解决传统碳交易透明度和追溯性不足的问题，智能合约优化交易和合规性管理
［35］	CET	分层区块链	上层追踪管理配额分配，下层采集验证排放数据	解决传统碳交易中透明度不足的问题，支持自动化交易，提升管理效率
［36］	碳排放检测	区块链与IoT	传感器实时采集数据，智能合约触发合规警报	碳排放监测系统，实现数据透明化与可追溯性，为碳交易提供支持
［37］	碳积分交易	区块链	智能合约实现碳积分的追踪与交易自动化	解决碳积分囤积和透明度不足的问题，简化操作流程，提升交易效率
［38］	碳排放检测	区块链与IoT	FISCO bcos验证存储交易，智能合约分析更新	碳排放监测与积分交易框架，多层架构优化监测与交易性能
［39］	碳排放管理	区块链与IoT	传感器监测碳排放数据，区块链存储数据与交易	碳积分交易的解决方案，提升交易系统的安全性与信任度
［40］	碳核查管理	区块链与电力数据	自动化核查碳排放量，支持多方协作与信任	电碳协作平台，解决现有碳核查效率低的问题，支持政府监管和碳市场发展
［41］	碳数据管理与交易	区块链与数学模型	碳源追溯与排放建模，避免数据重复或不一致问题	提出分布式碳交易机制，解决绿色能源交易与数据管理中的核心挑战

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［34］	CET	区块链与IoT	IoT采集实时排放数据，区块链存储确保透明性	解决传统碳交易透明度和追溯性不足的问题，智能合约优化交易和合规性管理
［35］	CET	分层区块链	上层追踪管理配额分配，下层采集验证排放数据	解决传统碳交易中透明度不足的问题，支持自动化交易，提升管理效率
［36］	碳排放检测	区块链与IoT	传感器实时采集数据，智能合约触发合规警报	碳排放监测系统，实现数据透明化与可追溯性，为碳交易提供支持
［37］	碳积分交易	区块链	智能合约实现碳积分的追踪与交易自动化	解决碳积分囤积和透明度不足的问题，简化操作流程，提升交易效率
［38］	碳排放检测	区块链与IoT	FISCO bcos验证存储交易，智能合约分析更新	碳排放监测与积分交易框架，多层架构优化监测与交易性能
［39］	碳排放管理	区块链与IoT	传感器监测碳排放数据，区块链存储数据与交易	碳积分交易的解决方案，提升交易系统的安全性与信任度
［40］	碳核查管理	区块链与电力数据	自动化核查碳排放量，支持多方协作与信任	电碳协作平台，解决现有碳核查效率低的问题，支持政府监管和碳市场发展
［41］	碳数据管理与交易	区块链与数学模型	碳源追溯与排放建模，避免数据重复或不一致问题	提出分布式碳交易机制，解决绿色能源交易与数据管理中的核心挑战

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［42］	能源与碳交易	区块链+点对点交易	实现去中心化交易，多重签名保证安全性和隐私保护	能源与碳交易的去中心化方案，减少成本和碳排放，提高透明度与安全性
［43］	CET	区块链+空间分析技术	减少地理位置重叠引发的双重计数，提升数据精确度	结合区块链与空间分析技术，解决碳排放数据双重计数风险
［44］	碳排放验证	区块链+逆向拍卖	私链+联盟链确保数据可追溯，逆向拍卖优化招标流程	碳排放核查机制，降低核查成本，提升核查效率和数据安全性
［45］	碳积分交易	低代码开发	低代码平台简化开发过程，实现碳积分的买卖与追踪	低成本的碳信用交易平台，降低开发门槛，促进低碳解决方案应用
［42］	能源与碳交易	区块链+点对点交易	智能合约支持碳配额的买卖，解决双重支付问题	点对点碳交易框架，优化交易成本与碳排放，适应未来低碳技术投资需求
［46］	碳配额交易	智能合约	时间戳与非对称加密技术确保交易安全性与透明度	构建分布式碳排放权交易市场模型，支持新能源发展与碳减排目标实现
［47］	绿证与碳交易市场	共识算法	利用PoCT共识算法，联合激励减排行为	绿证与碳交易联合机制，提升碳减排效率，缓解财政补贴压力
［48］	分布式CET	声誉系统+智能合约	基于声誉的共识机制（DPoR），提升交易效率	分布式碳交易系统，优化节点一致性与恶意行为防护，为碳交易提供高效安全的解决方案
［49］	CET体系	区块链+声誉系统	声誉系统激励长期减排，智能合约自动执行交易规则	改进ETS的模型，提高交易公平性和效率，为碳市场提供长期有效的解决方案

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［42］	能源与碳交易	区块链+点对点交易	实现去中心化交易，多重签名保证安全性和隐私保护	能源与碳交易的去中心化方案，减少成本和碳排放，提高透明度与安全性
［43］	CET	区块链+空间分析技术	减少地理位置重叠引发的双重计数，提升数据精确度	结合区块链与空间分析技术，解决碳排放数据双重计数风险
［44］	碳排放验证	区块链+逆向拍卖	私链+联盟链确保数据可追溯，逆向拍卖优化招标流程	碳排放核查机制，降低核查成本，提升核查效率和数据安全性
［45］	碳积分交易	低代码开发	低代码平台简化开发过程，实现碳积分的买卖与追踪	低成本的碳信用交易平台，降低开发门槛，促进低碳解决方案应用
［42］	能源与碳交易	区块链+点对点交易	智能合约支持碳配额的买卖，解决双重支付问题	点对点碳交易框架，优化交易成本与碳排放，适应未来低碳技术投资需求
［46］	碳配额交易	智能合约	时间戳与非对称加密技术确保交易安全性与透明度	构建分布式碳排放权交易市场模型，支持新能源发展与碳减排目标实现
［47］	绿证与碳交易市场	共识算法	利用PoCT共识算法，联合激励减排行为	绿证与碳交易联合机制，提升碳减排效率，缓解财政补贴压力
［48］	分布式CET	声誉系统+智能合约	基于声誉的共识机制（DPoR），提升交易效率	分布式碳交易系统，优化节点一致性与恶意行为防护，为碳交易提供高效安全的解决方案
［49］	CET体系	区块链+声誉系统	声誉系统激励长期减排，智能合约自动执行交易规则	改进ETS的模型，提高交易公平性和效率，为碳市场提供长期有效的解决方案

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［50］	碳交易价格机制	区块链与博弈论结合	验证区块链对碳交易一级和二级市场碳价形成的影响	基于博弈论的区块链碳价机制，优化市场透明度和公平性
［51］	再制造供应链	区块链+Stackelberg	优化供应链定价与减排策略，分析区块链成本对减排的影响	再制造供应链模型，提升减排投资激励和环境保护效果
［52］	碳减排技术合作	区块链+非合作-合作博弈	模型平衡供应链中的产量竞争和技术合作	非合作-合作博弈模型，优化制造商减排策略与收益分配
［53］	碳配额与供应链管理	区块链+Nash博弈	分析供应商谎报碳配额和消费者绿色偏好的影响	提出供应链均衡模型，优化碳配额监管和区块链成本效率
［54］	能源与碳配额交易	区块链+合作博弈	建立分布式市场模型，确保网络运营和交易稳定性	能源-碳配额联合交易机制，优化效率并降低交易成本
［55］	碳与电力联合交易	区块链+两阶段博弈	第一阶段优化碳交易价格，第二阶段平衡电力供需	构建碳与电力联合定价框架，提升减排效率与可再生能源利用

区块链技术在碳排放交易系统中的应用综述

Review of blockchain technology applications in carbon emission trading system

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 65

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［56］	碳资产管理	智能合约	提高碳资产管理智能化水平，简化交易流程	支持溯源与身份认证，降低中小企业的参与成本
［57］	碳交易与资产管理	区块链+ ESG声誉	将碳排放权转化为链上资产，结合ESG评分提升可信度	实现碳排放量自动抵消和资产化，提供数字化交易解决方案
［58］	绿证与碳联合交易市场	智能合约	通过智能合约自动化配置资源，优化绿证与碳排放权交易	联合交易市场模式，提升可再生能源激励效果
［59］	可再生能源与碳交易	智能合约	自动化信用生成与转移，提升交易效率和透明度	提高所有权认证与结算速度，减少双重计数问题

文献	应用场景	应用技术	核心特点	主要贡献
［60］	IoT架构	云计算与边缘计算	提出混合架构提升效率与安全性	整合云、区块链和边缘计算的解决方案，增强可靠性和可扩展性
［61］	能源系统管理	区块链	去中心化与不可篡改性建立能源信任机制，提升透明度与效率	分析区块链在能源市场中的潜力，提出建议并解决技术升级难题
［62］	碳交易平台	主权区块链	结合主权区块链减少能耗，保障数据安全与透明性	基于主权区块链的碳交易系统框架，优化碳市场的效率和稳定性
［63］	碳交易应用	智能合约	分布式结构降低成本，解决洗钱与数据标准缺失等问题	提出监管沙盒机制，增强区块链在碳交易中的适用性与安全性
［64］	点对点碳交易	区块链与博弈论结合	优化点对点交易，确保公平性与隐私保护	ETS框架，优化成本分配，促进低碳经济目标的实现

[1]	翟社平, 朱鹏举, 杨锐, 刘佳一腾. 基于区块链的物联网身份管理系统[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(9): 2873-2881.
[2]	高威, 刘丽华, 和斌涛, 邓方安. 区块链共识机制与改进算法研究进展[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(9): 2848-2864.
[3]	佘维, 马天祥, 冯海格, 田钊, 刘炜. 基于合约调用掩盖的区块链隐蔽通信方法[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(9): 2865-2872.
[4]	王迪. 区块链边缘节点安全架构P-Dledger[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(8): 2630-2636.
[5]	彭海洋, 计卫星, 刘法旺. 基于区块链的自动驾驶仿真测试数据存证模型[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(8): 2421-2427.
[6]	张硕, 孙国凯, 庄园, 冯小雨, 王敬之. 面向区块链节点分析的eclipse攻击动态检测方法[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(8): 2428-2436.
[7]	张立孝, 马垚, 杨玉丽, 于丹, 陈永乐. 基于命名实体识别的大规模物联网二进制组件识别[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(7): 2288-2295.
[8]	陈宇轩, 郑海彬, 关振宇, 苏泊衡, 王玉珏, 郭振纬. 基于HoneyBadgerBFT和DAG的异步网络区块链分片机制[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(7): 2092-2100.
[9]	赵小阳, 许新征, 李仲年. 物联网应用中的可解释人工智能研究综述[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(7): 2169-2179.
[10]	王利娥, 林彩怡, 李永东, 傅星珵, 李先贤. 基于区块链的数字内容版权保护和公平追踪方案[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(6): 1756-1765.
[11]	李功丽, 陈晓迪, 李露. 基于多阶段传播的区块链网络低延迟邻居选择方案[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(12): 3939-3946.
[12]	郑浩群, 蔡立志, 杨康, 王晓宇. 多阶段融合的医疗物联网入侵检测方法[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(12): 3909-3915.
[13]	陈依林, 李晓宇. 基于一次性环签名的区块链混币方案[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(12): 3881-3887.
[14]	李浴淑, 邢颖, 陆思奇, 潘恒, 柴森春, 斯雪明. 基于深度学习的函数体切片级C/C++智能合约漏洞检测工具[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(11): 3493-3501.
[15]	王晶晶, 陈孟泽, 晏紫微, 王嘉讯, 罗赞, 任亚坤, 雷凯. 开放式富语义非同质化数据要素链网融合架构[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2025, 45(11): 3502-3509.