一种碳排放交易的加密方法及系统与流程

本技术涉及碳排放交易，具体而言，本技术涉及一种碳排放交易的加密方法及系统。

背景技术：

1、碳指标是衡量和管理碳排放的一种工具，旨在应对气候变化和减少温室气体排放。根据碳排放转换标准，使用计量工具可将分类好的回收物的重量转换为碳排放指标。依照《京都议定书》描述，碳排放指标可用于交易，因此所得碳排放指标的安全性和可靠性关乎着交易的认可度。对碳指标的加密可以确保碳指标数据在传输、存储和处理过程中的安全性，防止数据被未经授权的人篡改或窃取。这对于保护企业和机构的利益以及保障环境和社会公众的利益具有关键意义。并且加密可以确保市场参与者之间的交易公平、透明和可信，促进碳交易的发展和运作。

2、现有加密技术主要包括对称加密、非对称加密、数字签名、哈希函数等，这些方法在小型交易中有非常好的加密效果，因为小型交易一般为点对点交易，即为确认的买家和确认的卖家，现有交易方式基本不会出现密钥泄露的问题。但对于碳指标交易，卖家通常把想要出售的碳指标登记在碳交易中心，这些碳指标包含多笔碳转换，碳转换是指将通过垃圾回收等减碳行为换取碳排放指标，每一笔碳转换的碳指标值并不相同。并且，对于登记在碳交易中心中的同一笔碳转换所得碳指标可能被拆分并被多个买家访问或是购买，因此直接使用原始密钥在传输时容易出现密钥暴露问题，即将来自同一碳转换的碳指标被分批卖给多人时对每一小份使用相同的密钥容易通过已销售部分推断出剩余未销售部分。虽然这一问题可以通过对每一次交易分发不同的密钥解决，但密钥池中的密钥数量是有限的，当交易量增大时密钥数量会出现不足，仍无法解决上述问题。因此，现有加密技术应用在碳指标交易上容易暴露密钥。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种碳排放交易的加密方法及系统，用于解决现有加密技术应用在碳指标交易上容易暴露密钥的技术问题，能够有效提高碳排放交易的安全性。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种碳排放交易的加密方法，适用于碳交易服务端，包括：

3、获取第一客户端发送的交易指令，所述交易指令携带有所述第一客户端的第一用户密钥；

4、响应于所述交易指令，获取待交易的第二客户端发送的第二用户密钥；

5、基于预先建立的密钥加密模型将所述第一用户密钥和所述第二用户密钥合成加密密钥，并下发所述加密密钥至所述第一客户端，使得所述第一客户端利用所述加密密钥对源于所述碳交易服务端的交易明细进行加密，以生成加密密文。

6、在一个可能的实现方式中，所述密钥加密模型包括级联排序的第一卷积层、第二卷积层、激活层、第三卷积层以及平均池化层；

7、通过所述密钥加密模型执行以下步骤，以合成加密密钥：

8、通过所述第一卷积层对所述第一用户密钥和所述第二用户密钥进行特征提取，得到具有第一向量尺寸的第一密钥特征；

9、通过所述第二卷积层对所述第一密钥特征进行特征提取，得到具有第二向量尺寸的第二密钥特征；

10、通过所述激活层对所述第二密钥特征进行非线性变换，并通过所述第三卷积层对非线性变换结果进行特征提取，得到第三密钥特征；

11、通过所述平均池化层对所述第三密钥特征进行池化运算，并将池化运算结果作为加密密钥。

12、在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：

13、针对所述第一卷积层及所述第三卷积层，分别构建用于指示其内部参数之间的关系的三元三次方程模型，其中，所述三元三次方程模型的多项式系数均为随机生成；

14、针对所述第二卷积层及所述平均池化层，分别构建用于指示其内部参数之间的关系的二元二次方程模型，其中，所述二元二次方程模型的多项式系数均为随机生成；

15、基于所述第一卷积层对应的三元三次方程模型、所述第二卷积层对应的二元二次方程模型、所述第三卷积层对应的三元三次方程模型以及所述平均池化层对应的二元二次方程模型，构建所述密钥加密模型的参数运算模型；

16、其中，所述参数运算模型用于指示所述第一卷积层、所述第二卷积层、所述第三卷积层及所述平均池化层的内部参数均满足预设的密钥约束条件。

17、在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：

18、对所述参数运算模型进行参数合理化，并通过数值解法对参数合理化后的参数运算模型进行求解，得到所述密钥加密模型中各层级的内部参数；

19、其中，通过如下公式（1）进行参数合理化，具体包括：

20、（1）

21、为参数合理化后的参数运算模型，为一个三角化后的基，为另一个三角化后的基，t为计算常量；均表示所述第一卷积层的内部参数，表示所述第一卷积层对应的三元三次方程模型，表示关于内部参数的多项式；均表示所述第二卷积层的内部参数，表示所述第二卷积层对应的二元二次方程模型，表示关于内部参数的多项式；均表示所述第三卷积层的内部参数，表示所述第三卷积层对应的三元三次方程模型，表示关于内部参数的多项式；均表示所述平均池化层的内部参数，表示所述平均池化层对应的二元二次方程模型，表示关于内部参数的多项式；表示关于所述第一卷积层对应的三元三次方程模型以及所述第二卷积层对应的二元二次方程模型的理想值；表示关于所述第三卷积层对应的三元三次方程模型以及所述平均池化层对应的二元二次方程模型的理想值。

22、在一个可能的实现方式中，所述激活层为具有落于预设斜率范围内的任一斜率的relu激活函数；

23、通过所述激活层执行以下步骤，以进行非线性变换：

24、当所述第二密钥特征大于零时，则以由所述斜率与所述第二密钥特征组织而成的计算结果作为所述relu激活函数的输出。

25、在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：

26、获取碳转换服务端发送的由减碳事件转换得到的碳排放指标信息；其中，所述碳排放指标信息包含碳指标及其碳指标值，所述碳排放指标信息由所述碳转换服务端响应于来自所述第一客户端的交易结算指令后发送，所述减碳事件与所述交易结算指令一一对应；

27、确定针对所述碳排放指标信息的解析结果，并向所述碳转换服务端发送信息确认请求，所述信息确认请求用于请求所述碳转换服务端确认所述解析结果；

28、在接收到所述碳转换服务端返回的携带有所述第一客户端的用户标识的确认指令，且基于所述用户标识检测到此前已向所述第一客户端分配第一用户密钥时，则以所述第一用户密钥、所述碳转换服务端的终端标识以及碳转换时间的组合作为本次转换所得到的碳指标的身份标识，并以所述碳指标作为基本交易单元。

29、在一个可能的实现方式中，通过如下步骤生成所述交易明细，包括：

30、响应于所述第一客户端发送的交易发布指令，获取与所述交易发布指令对应的用于表征依序排列的至少一个所述基本交易单元的碳交易订单，所述碳交易订单包含所述基本交易单元的身份标识及其所对应的碳指标值；

31、响应于所述第二客户端发送的交易需求指令，在所述碳交易订单上筛选碳指标值满足与所述交易需求指令相应的碳指标值交易需求的至少一个所述基本交易单元；

32、将所述交易需求指令所涉及的基本交易单元的身份标识、所述第一用户密钥、所述第二用户密钥、待交易的碳指标值以及交易时间组合成交易明细。

33、在一个可能的实现方式中，所述在所述碳交易订单上筛选碳指标值满足与所述交易需求指令相应的碳指标值交易需求的至少一个所述基本交易单元，包括：

34、在判断到一个或多个所述基本交易单元的碳指标值不满足所述碳指标值交易需求时，若依序累计遍历到第n个基本交易单元的碳指标值超出所述碳指标值交易需求，则依据切分策略对第n个基本交易单元的碳指标值进行切分，所述切分策略用以指示切分后的碳指标值与前n-1个基本交易单元的碳指标值的累计值达到所述碳指标值交易需求，其中，；

35、确定前n-1个基本交易单元以及所切分的第n个基本交易单元为满足所述碳指标值交易需求的基本交易单元。

36、在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：

37、获取所述第二客户端发送的解密指令，所述解密指令由所述第二客户端接收到来自所述第一客户端的加密密文后发送；

38、响应于所述解密指令，向所述第二客户端下发所述加密密钥，使得所述第二客户端利用所述加密密钥对所述加密密文进行解密。

39、根据本技术实施例的另一个方面，提供了一种碳排放交易的加密系统，包括：第一客户端、待交易的第二客户端以及碳交易服务端；

40、所述第一客户端，用于发送交易指令，所述交易指令携带有所述第一客户端的第一用户密钥；

41、所述第二客户端，用于发送第二用户密钥；

42、所述碳交易服务端，连接于所述第一客户端及所述第二客户端，用于获取所述交易指令；响应于所述交易指令，获取所述第二用户密钥；基于预先建立的密钥加密模型将所述第一用户密钥和所述第二用户密钥合成加密密钥，并下发所述加密密钥至所述第一客户端；

43、所述第一客户端，还用于利用所述加密密钥对源于所述碳交易服务端的交易明细进行加密，以生成加密密文。

44、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

45、本技术实施例提供的碳排放交易的加密方法，通过获取第一客户端发送的交易指令，所述交易指令携带有所述第一客户端的第一用户密钥，继而响应于所述交易指令，获取待交易的第二客户端发送的第二用户密钥，从而基于预先建立的密钥加密模型将所述第一用户密钥和所述第二用户密钥合成加密密钥，并下发所述加密密钥至所述第一客户端，使得所述第一客户端利用所述加密密钥对源于所述碳交易服务端的交易明细进行加密，以生成加密密文，这样通过待交易的双方客户端的用户密钥，结合对该用户密钥进行进一步的加密，使得不参与该次交易的用户无法获悉该加密密钥，且无法通过来自同一碳转换的已交易碳指标的加密密钥推断出剩余的未交易碳指标的加密密钥，解决了现有加密技术应用在碳指标交易上容易暴露密钥的技术问题，并避免了现有随机发放的密钥数量不足的情况。同时，加密密钥的生成过程完全由碳交易服务端管控，以使待交易的双方客户端无法进行恶意篡改，能够有效提高碳排放交易的安全性。