北京大同区块链技术研究院首席科学家朱皞罡：区块链技术在能源数据交换上该如何应用？

2017年11月7日-9日，中国能源互联网大会暨智慧能源产业博览会（SmartEnergyChina简称：SEC）国内唯一的智慧能源全产业链的年度盛会在上海新国际博览中心举办！7日下午，由中国智慧能源产业技术创新战略联盟常务理事蔡茂林教授主持大会。北航国家“青年千人计划”教授、北京大同区块链技术研究院首席科学家朱皞罡发表演讲，演讲主要内容是：数字社会核心生产力在于数据归管的能力，而且数据三权分置是必然的。基于数据交换的业务协同才是未来能源互联网、大的互联网这样必然的趋势。区块链和智能合约是满足这一趋势的数据归管基础设施。

下面由电力头条APP为您带来朱皞罡教授的精彩演讲：

朱皞罡：

各位领导、各位专家下午好!今天下午大家看我的演讲闭幕可能发现跟能源没有关系。其实我们整个中国都在步入一个数字社会的时代，其实很多其他的领域，比如说我们的金融领域，已经步入了一个数字化程度非常高的产业，能源领域的基础设施比较大，技术的积累比较多，所以相对步入数字化的时代滞后一些。

但在这样的数字化社会里面，我们如何把我们能源的领域激活。在这样的数字社会时期，我们如何能够治理能源领域的数字社会，今天我也是借助这样的话题跟大家探讨这样的问题。期间我会举其他的例子，其他的领域是怎么做的，我们是怎么做的。在这样能源领域西面希望我们是怎么做的，以及我们正在规划的事情是怎么做的，以及我们期望达到应用的场景以及效果是怎么样的，跟大家做一下汇报和讲解。

数字社会核心的能力是什么?数据的归管能力。数字化社会上面跑的都是各种各样的数据。我们如何把这个数据管好、用好，这是数据社会核心生产力。大家可以看到这样的场景，很多机构、很多人，我们在这样的场景中如何用这些数据。这是很大的问题。首先在我们能源交易场景中，有电网、发电方、用电方、银行清算机构。这些是属于不同机构的，我们想把这些场景串起来，创造出一个新的数字社会的时候，我们如何说服大家把数据拿出来，我们把它放在一个数据中心里面吗?不太可能，我们不可能建立一个数据中心专门用作能源交易，这个在其他领域至少是不太可能的。我们如何能够让这些数据合法、合理的进行交换?能够说服大家把数据拿出来，把数据用起来。这是我们核心的能力。

在这样的基础之上，会涉及到安全、隐私、合法、如何监督等等一系列的问题。其实就是一个在数字社会中信用缺失的问题。在这样的场景下，我们研究区块链也好，研究任何其他数据交换基础也好，我们要做到的其实是如何建立一个可信透明可追诉的数据交换与业务协同的系统。就是这么简单。这样的一个假设和背景下，我们遇到什么样的平静，数据汇集的双重平静，欧洲去年立了数据保护法，数据的人权、物权、使用权严格的分离，也就是说我们获取数据过程中我们成本非常高。也没有人再拿出自己的数据让大家放在公共场所让大家使用。在这样的一个圈地模式，我们过去的圈地模式数据汇集，到现在已经可以画上句号了。下一步我们能源交易，如何把各方数据拿出来，形成交易平台呢?还是靠政策强压吗?还是靠技术的方式解决呢?这是非常大的问号。

这样的前提下。数据三权分立必然的趋势，数据所有权跟数据使用权不再是一回事了，之前我们说数据拿出来共享是意味着我把数据拷给你，我把使用权给你用的时候，我把所有权也丧失了。现在三权分离的情况，我把数据给你用，还不丧失对数据的所有权。

这个怎么解决呢?我们要加入中间一方“执行方”。数据可以拿来做贡献，原始数据月后计分。现在这个问题就来了，执行方谁来承担这样的执行方，所以说这也是我在长期的技术选型中，最后为什么到了区块链，并不是说区块链的技术热，而是技术选型中区块链加智能合约。

下面我简单介绍一下什么是区块链。区块链从结构上来讲是分布式的数据库，这些数据分布在所有交易对手防的机构中。而且之间数据的同步并不是按照传统数据库的分布。而是数据完全对等，数据怎么确定它的有效性?靠投票。这就意味着区块链当中的数据是不可被篡改的，一方的数据其他可以用投票的数据把数据篡改的痕迹检测出来，我们自己的数据和你的数据不同。这样就保证了区块链最基本的特性，就是数据的不可篡改性。

在不可篡改性的基础之上，区块链有四大特性，包括智能合约。首先就是不可篡改，永久留痕，第二个就是客观安全。因为我们知道作为一个能源交易系统，我们是需要它客观安全的。什么意思呢?既能防止外部的攻击，也能防止内鬼的篡改。银行的安全系数很高，但也有内部漏洞的问题。区块链的出现可以杜绝双向安全的问题。

第三个就是高流动性，能源交易过程中会涉及到非常多的交易环节。这样的交易环节我们需要增信，以及各方的调研、调查或者说信用的背书等等一系列的手段，对他们进行润滑、中转。区块链这样的背景下可以缓解中转烦琐的手续。比如说我们对一个企业做增信的时候，在区块链的增信就是历史数据的扫描，以前的违法记录、违规记录，以及合同执行的数据都可以被完整的计算一遍，他的增信就是瞬间的计算过程。

最后一点，就是他的主动执行的形式。什么意思呢?给大家想象一个场景，我们要盖一个楼，这个楼可能会涉及到一万多份合约，现在我们要解决一个问题，如何合同完立即能分到钱?现在我们无法解决，所以才会出现拖欠工资的问题。

区块链就不会存在这样的问题。智能合约被签名之后是部署在所有节点上的，这些节点说明了，只要总承包商收到钱，转帐行为各个节点立即开始，没有人能停下来。每个人都知道，只要他们在这个智能合约上签了名字，这个事情一定会发生。这样的话整个区块链加合约扮演了什么样的角色?就是信用的中心。我们每个人质检部再需要互信，而是相信有这样的技术，可以保证我们规定情况下的事情会发生。也就是作为数据执行方他有这样一个非常客观中介的力量，来作为一个信用主体。

这里打了一个不等号，区块链跟比特币，刚才采访的时候就说了比特币这两天被打压的厉害，区块链跟比特币没有必然的关系。而且我们现在使用的区块链，里面不带有任何货币的属性，其实就是把他作为协同计算协同各方业务的机制。

我们看看其他的国家用区块链干什么?比如说美国非上市股权交易，这些独角兽企业没有上市之前，他们股权资产可以被证券化，然后被交易的。这样就猛攻在纳斯达克场外非上市股权进行交易。

在欧洲比如说德国、法国，他们在做一些银行基础设施，尤其是跨境请结算的场景下，做一些低成本请结算的应用。日本是银行的基础设施，英国是最早使用区块链的，是政府的数字服务。也就是说政府之间的社会保险，涉及到医院、我们所谓的居委会。这些数据之间的交换怎么做，这些数据交换以后如何证明这个人需要社会保险，以及拿到社会保险之后，用来喝酒了还是用来看延了，从而决定他明年能够拿到社会保险的额度。这样一系列的过程是可以用区块链这样的数据交换加业务协同的方式实现的。英国在这个方面是走的比较前面的。

作为总结，区块链的数据流动规则建立，其实是实现一个数字社会的基础。首先区块链让数字社会交易成为可能，每个交易里面都是信用体，他的信用是要被其他所有人看着、监督的。这样就保证每一个人以往的行为能够被记录下来，能够被计算到他们信用体系中。

第二，区块链让虚拟世界的交易成为可能。把现实世界和虚拟世界进行连接，之前我们很难说这样一个二进制的二维代码就是我们一辆车，我们不敢说。因为明天可能就被篡改掉了，我们就没有这样的记录了，这个车可能就不是我的了。但区块链由于不可篡改性，我们会建立这样牢固的虚拟世界和现实世界的连接。我们买卖车，或者是买卖能源这样的行为就能在虚拟世界中进行，虚拟世界中大家知道成本非常低，安全性比较高这样的特点，就可以被区块链进行实现。

这是一个很简单的例子，区块链应用在各个场景中，这里举的是电子政务的场景，他所建立的能力是社会公信力的能力，公信力会被区块链这样抽象为一个实体，公信力实体上我们大众、企业行为都可以被重新的定义。

下面我要着重讲一下区块链提到的智能合约。这也是我们在研究院以及实验室里做的比较多的研究。智能合约刚才已经说了，他定义的是我们交易的规则，规则其实在法律来讲就是合同。所以说这是一份合同，但我们智能合约是什么样子?就是一段代码。右边的合同是具有法律效益的，左边的代码是不具有法律效益的，这就带来巨大的问题，我们如何使智能合约具有法律效益这样的问题。

我们为了达到这个目标要解决三个问题，第一个就是智能合约执行环境的问题，我们在什么样的环境下执行，第二个是法律语义，比如说资产定义包括哪些属性，这些人权利义务是什么样的，在计算语言里面应该如何定义，应该如何执行等等的问题都是要解决的。比如说现在就有两个博士生，在干什么呢?他们把侵权法以及合同法两部法律进行知识计算化，就是把他的知识图谱画出来，然后我们知道定义一笔资产的时候到底要定义多少相应的属性，以及相关的实体，我们可以形式化。

最后一个是执行语义，这是我们实验室做的比较深入的一点。我们首先把智能合约做的事情形式化，大家看到智能合约刚才是那么多代码，大家可以忘记那些代码。智能合约就是这四个块，分别代表四类不同的任务，也就是数据的获取，我们对外界的执行，一个决策，还是一个规划。在这样的情况下我们利用人工智能的技术，把现在的AI1.0，扩展到AI2.0的模型，在这样的认知模型基础上我们形成了现在的智能合约体系。这样的智能合约每一个任务都有它的状态，通过状态的迁移推动我们合约的进程。可能说的比较抽象。

给大家看个例子，这是我们做的交易合约，也就是一个保险的合约。我们在这样一个保险理财产品中，比如说保险的购买，合约是什么样子，这是由业务人员画出来的，而不是我们编程人员画出来的，以及保险的赎回，比如说我做一个利息的计算，保险要终止我们怎么终止，这一系列就定义了一个金融理财产品，数据是交易保险方、各个实体中过来的。一个是数据交换一个是业务协同，把保险完全数字化了。设计完一个合约之后，我们可以提交给风控部门审核，风控部门看到的是自然语言，把这样形式化的智能合约，可以边际成自然语言，这个风控合格，我们把这样的产品部署，他现在就对这些产品进行部署。对我们客户看到的是什么?就是这样的产品，他所看到的就是一个自然语言描述的文本合约。这个文本合约定义的所有逻辑，都被形势化的编程到刚才合约的流程图里面。

这时候如果购买1万块钱的保险产品，他整个力系的计算，银行的转帐，一系列的交易行为，都可以自动的发生。我们可以看到这样的一个智能合约体系所达到的效果是什么呢?我们对于我们的资产非常了解了。大家知道现在比较盛行的是资产证券化的领域，我们国家也在大力推行。资产证券化最大的问题，我们对资产的价值不知道，这个资产到底值多少钱，我们没法证券化。这样有了追诉体系，按规则执行的追诉体系，我们对资产的价值可以做非常精确的评估。这是智能合约的演示。

我们在这样的智能合约想演示的是什么?首先是合约的二次开发能力，我们要让这些合约让人能看动。如果这个合约工作人员读不懂的话，这个合约没有基本的公信力。所以把这个合约形式化成这样的图，使得业务人员能够编辑、写、理解。这样的话这样的合约才具有基本可以被认知的基础。另外就是协同计算，每一个任务调动的资源是不一样的，比如说其中一个任务为CT或者影像，比如说救护车的任务，发一个消息调动救护车的资源，通过救护车形成安排的算法去决定。我们其实是把这样所有易购资源的调动协同，全部放在同一个体系中，让他调用我们所有物联网体系的资源。假如说我们这些资源是什么，是我们电站里面的传感器，是物联网里面的传感器，是交易系统的接口，是电网的数据接口，是电表返回来的读数，我们可以看到，整个交易流程其实是可以用这样一个体系来完成的。

最后从技术架构来讲是形成这样多链多合约的技术架构。我不在乎是不是大家用一条区块链，还是几条区块链，还是传统的数据库。对我来说这些都是数据源、数据所有方，我尊重他们的数据权。我们在上面的合约层把这些数据拿出来进行数据，再把用作计算的原始数据销毁掉，这样我们可以把业务在这样的场景下进行协同。我们通过建立各种各样合约的集群，其实是可以建立一个一个业务，在上面运行的是一个一个业务。

这样的技术架构下，我们完成的是数据归管的基础设施，不仅仅是面向医疗、能源设施，是归管的基础设施。包括中间所有的技术，达到的效果就是外面绿色的圈，达到这种合约共享，绝对的可追溯性。

下面回到能源领域，我们在能源数据交换的时候我们能够做什么，比如说上午大家看展馆的时候，也有很多多能互补。在一个园区中、一个场景下，一个区域中，“风光电热储”共存。我们以什么样的形式对这些能源进行交易呢?都放到大电网上，从大电网上拿吗?其实这样就失去了多能互补微网的意义。所以在微网的场景下，能源一定是在里面首先是自循环的。不够的再从大电网上拿。为了达到这样的效果，我们要解决几个问题，首先就是多种能源之间如何进行互补。

这样的时刻应该用光还是风，电价应该是多少，这些其实都是规则，可以被固化在智能合约里。比如说余电上网，什么时候把这些电卖给大电网，价格是怎么样子。

合约分帐，一笔钱来了，给电网分多少钱、发电方分多少钱、储能方分多少钱，给能源交易的售电商分多少钱，整个分帐我们要求绝对透明。这样大家才会对整个利益的分配达到共识。这样的基础上我们就可以做柔性的交易。

我们大家知道，前但时间我们国家发出来的信息，比如说储能，大家说谁受益谁付钱。这个事情就麻烦了，其实双方都受益了。如果我们对储能这样的机构做出交代的话，我们要做的一件事情就是精确的剂量每一个时刻能源交易的情况，谁买了多少电，谁卖了多少电，这个时候他们形成负荷的差是多少，这个差就是储能的输出，从而对储能进行定义，然后进行结算。

最后通过长期的数据积累我们可以做到区域性的能源决策。这是一个例子，这样的场景中我们如何进行能源交易，在区块链的厂家下可以实现这样的过程，我定义我购电的过程完全托管给区块链智能合约这样的平台，让他给我询价。比如说我定义绿色能源优先就先用绿色能源。这是用户的前台，后台是什么样子?就是这样的场景，后面要进行交易的，交易一定是从某一方买电，卖给另外一方。我们这里准从的策略就是两点。第一个是我们把能源资产化，然后资产证券化。我买的不是电，是电的使用权，卖的也不是电，是这部分电的收益权。把这些权益证券化以后，就可以进行证券形式的交易。因为我们知道电发到我这里的时候，我不知道是这个电厂出来的还是那个电厂出来的，我知道我跟这个电厂签了200度的合同，我用了10度电，他发了10度电，这10度我就得认。

其次我们可以看到旁边电价不断的闪，这样的过程中我们对整个园区用电和功能的情况非常了解，整个电价的规则以及当时的定价我们可以做溢价销售的。

第三点，也是最重要的一点，这样的能源销售形式是什么样的?是准现货市场。我们现在家里购电，花200块钱买的是2个月以后发出来的电，我2月内没有享受到2个月之前花的200块钱买的权利的。这样的过程中，我可以买5分钟以后发出来的电，也就是说5分钟之内我就可以享受到我的权益。这个不是最重要的，最重要的是对发电方来讲，资金回笼不会两个月以后再回笼，而可以快速的进行资金回笼。目前我们在几个实验区比如说大同、武汉、天津进行了规划，也在逐步的根据当地的能源基础设施还有社会治理的结构，还有经济的基础设施，比如说轻结算、第三方支付这样来定制我们的系统。

最后快速总结一下，数字社会核心生产力在于数据归管的能力，而且数据三权分置是必然的。基于数据交换的业务协同才是未来能源互联网、大的互联网这样必然的趋势。区块链和智能合约是满足这一趋势的数据归管基础设施。明年区块链是不是最实用的技术，我也不知道。我们是不断的技术选型，我们目标者定了技术选形会不断贴近这样的目标。现有的技术还是难以满足这样需求的，就是智能合约法律化的问题，目前从研究角度来讲，我们在不断的加强计算法律学这样的领域。

也就是说我们如何能够使合约具有法律的效益，能够反应法律的权利和义务。智能合约会成为能源数据交换与开放的新模式，也就是刚才给大家演示的体系。我相信不久的将来，明年我们可能就会看到这样体系的落地。我们会看到底运行的情况是怎么样的。谢谢大家!

（发言为现场速记整理，未经本人审核）