全球气候变暖已经成为人类面临的重大挑战^［1］。2020年9月，习近平总书记在第75届联合国大会一般性辩论上宣布提高国家自主贡献力度，力争在2030年前实现碳达峰，努力争取在2060年前实现碳中和（简称“双碳”目标）^［2］，这对于推动中国污染治理与碳减排目标协同实现，倒逼中国能源结构纵深调整和产业结构深度变革，助推后疫情时代的全球可持续发展体系建设具有重要意义。数智技术是新一轮科技革命和产业变革过程中孕育而生的，为实现“双碳”目标带来了全新的机遇和挑战。区块链技术作为数智时代的代表性技术之一，是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式^［3–4］，被广泛应用于各领域^［5–14］，由此显现出与经济社会融合发展的趋势。区块链能够以“数据赋能”的方式参与到碳管理过程中。但是我国学术界鲜有对这一议题涉及的内在逻辑和规制体系展开前瞻性和系统性的理论研究。本文基于“双碳”背景，围绕碳管理这一核心主题，系统讨论区块链和碳管理的内在逻辑关系，深入阐释其赋能碳管理的作用机理和规制体系。这对推动我国“30·60”战略目标的实现，促进经济高质量发展，具有非常重要的现实意义。

1 碳管理中存在的问题 1.1 脱碳对象识别不精准

精准识别是指通过民主、科学的方法将最有可能减少碳排放的对象识别出来。目前碳排放量是统计局借助用能情况推算的，其中一部分数据是通过抽样调查获得的，数据最终由主管部门逐级统计，层层上报，但是部分企业并未对其碳排放情况进行披露，普通居民也并未参与，这就导致很多具有脱碳潜力的企业和个人并未被识别出来。而且在此过程中容易出现脱碳主体的投机行为，即上报数据与实际数据不一致，导致脱碳对象存在误差。

1.2 数据信息统计不对称

数据信息统计不对称主要是由数据质量差和数据标准不一引起的。跨部门、跨机构、跨领域之间的数据信息统计一直受制于制度化、中心化的掣肘^［15］。我国数据信息的统计是自上而下的，上级政府颁布文件对部分信息进行统计，下级接到命令后层层下发，导致信息传递过程中存在延迟和偏差，容易形成“数据孤岛”。而且在数据收集和流转过程中，依然存在大量人为因素致使数据录入错误、数据瞒报、谎报以及数据篡改问题，这导致数据质量较低^［16］。

1.3 部门权责整合不规范

我国在数据上报和整合过程中会经历多个处理中心，各中心之间存在多头管理，权责界定不清的问题^［17］。政府和企业的相关部门以及居民担心相关数据在传播或使用过程中一旦出现敏感数据泄露、失真、误用等问题，可能无法明确追责到具体部门和具体个人身上，因此对信息共享的执行力不高。另外，“谁共享、谁负责”的要求也增加了共享者的责任压力，削弱了共享者的信息共享意愿，共享者之间互相推诿，导致办事拖拉，效率低下，这也极大影响着碳管理工作的推进。

1.4 相关数据安全管控弱

数据安全是国家安全的重要组成部分^［18］。一方面，网络化、电子化的数据存储方式致使相关网站、数据库面临着被攻击的风险。我国采取的是对数据进行大规模整合并存储的中心化管理模式，很容易造成数据被集中攻破、数据篡改、私下操作等问题^［19］，这严重威胁到共享生态。另一方面，目前我国正在使用的相关数据处理技术还不成熟，不足以保护个人隐私和敏感数据。出于对安全的考虑，我国很多企业、组织和居民个人不愿意将真实数据共享。

1.5 碳减排绩效难以考核

碳减排绩效考核是反映实现减排成效的重要环节。碳管理过程无法完全保留和呈现，只能借助考核对象提供的的数据表格和文字材料来呈现，但是静态资料得出的考核结果难免有失偏颇^［20］。目前政府已多次强调要强化碳减排情况考核，对工作突出的地区、单位和个人按规定给予表彰奖励，相反，对于工作没有落实到位的地区、部门依规依法实行约谈问责和通报批评。但考核对象为了得到表彰奖励导致“面子工程”的问题常有发生，夸大政绩、相互包庇、数据造假等问题也极易发生。

2 基于区块链技术的碳管理系统构建

新时代背景下，我国的碳管理手段应与时俱进，利用区块链技术的特征和优势，全面探索碳管理新形式。碳管理系统运行主要由用户创建—数据采集—数据管理—业务处理—绩效评估5大模块组成，如图1所示。

（1）用户创建。用户能够在链上平等地获取和发布信息，碳管理系统中的主体角色及定位赋值，主要包括政府、企业、第三方机构（监察核查机构、投资机构、金融机构、咨询机构以及公益机构等）以及居民。链上用户在通过身份验证后进行基础信息注册，是拟构建的碳管理系统中信息的提供者，更是基础服务和数据查询服务业务的享用者。

（2）数据采集。数据采集主要是借助区块链技术从多渠道、多终端采集各类数据。主要包括用户的基本信息采集，用户的碳源碳汇信息采集，政府标准规范、政策法规以及制度等信息采集，碳交易的业务处理信息采集以及碳减排案例采集等。这些信息经过确认后将储存在区块链系统中，并可以随时进行动态更新并接受全社会的监督。如此便打破了将信息放在第三方保管的主流模式，也解决了其他部门获取信息时调取困难的问题，被授权的主体拥有查看或者获取这些数据的权限，为跨地区、跨部门、跨层级的数据交换和信息共享提供了可能，方便各类数据的集中管理调用。通过对数据的加密流转，记录在区块链上的信息是可追溯、不可篡改的，所有的信息能够进行有效的安全传播，这样一来，信息泄露、信息滥用、信息失真等问题从根本上被杜绝。相比于传统的信息统计方式，这样的统计更加方便、快捷，节约了大量的人工、财力成本，是目前相对来说最安全的信息储存方式。

（3）数据管理。数据管理是利用区块链的溯源存证系统，对数据采集所获得的信息进行管理。通过碳管理系统实时更新的大数据，第三方监察和核算机构对企业和居民个人的碳源和碳汇总量进行动态精准核算后将汇总分析的结果实时反馈给链上的各级政府、企业和居民个人。一般情况下，若监察主体的碳汇量大于碳源量，则认为其实现了完全碳中和，反之则是部分碳中和。各级政府通过碳管理实现体系对没有达到目标的企业和个人进行提示或预警。企业和个人接收到预警信息后，可以通过链上数据追溯自身的碳中和行为，一方面，链上主体与同行或者个人进行横向比较，另一方面也与自身历年来的数据进行纵向对比，最终实现对自身的碳中和表现进行全方位、多维度、多视角的分析。与此同时，政府各部门的行为也受到区块链中所有参与主体的监督，保证了政府效率制定的公平性。

（4）业务处理。主要是链上主体结合碳行为分析的结果对自身行为做出的调整。企业和个人达到完全碳中和后，可以在区块链上出售其剩余的碳排放额度，而对于仅达到部分碳中和的企业和个人需要自行购买碳排放额度或通过植树造林等手段增加碳汇。在这一过程中，企业和个人可在链上随时查询自己的碳中和进程，也可通过大数据匹配，随时调取成功企业的案例或者聘请专家辅助进行调整。另外，政府也将根据脱碳主体的碳中和表现推出新的碳中和目标、节能减排项目、碳额度分配、奖惩措施等。监察机构也将在此基础上完善自身的监察体系、核算方式，金融机构在政府的顶层设计下，推出新的金融政策，例如贷款补贴，财税减免等。

（5）绩效评估。碳减排绩效考核是在固定时间（通常为一个季度或者一年）对相关主体的碳减排工作进行考核，根据考核的结果进行评级，参考星级划分标准，划分为一星级到五星级五个等级，星级越高代表碳中和实施效果越好，根据划分的等级借助智能合约自动执行差别化的产业政策和金融政策。另外，将碳减排成效与碳信用积分挂钩，而碳信用积分又将与个人信用评价、银行贷款评级相结合。这样借助政策引导或者限制手段，能够督促脱碳主体积极减排，推进传统企业绿色低碳发展，促进低碳生活。

3 基于区块链技术的碳中和实现体系功能分析

基于上述模型，将针对共识机制、数据存证、数据不可篡改和可追溯、非对称加密技术以及中心化进行逐一介绍。

3.1 共识机制助力精准识别脱碳对象

在碳管理的过程中，对具有脱碳潜力的对象要重点关注，而关键就是精准识别。政府机构首先将全部脱碳对象的身份信息、经济信息、碳足迹信息以及碳汇信息等输入到区块链上，建立一个多维度的脱碳对象精准统计、精确评估以及动态识别的数据框架。政府、企业、居民、第三方机构等作为识别主体，有权通过共识机制对脱碳对象上传的数据的真实性、准确性、客观性、全面性进行验证，而链上区块一定是已经被验证节点借助共识机制查验后的合法区块^［21］。区块链技术使脱碳对象由政府单中心识别转向多主体共同识别，在减轻了政府的工作压力的同时能够客观、高效、精准地识别脱碳对象^［22］。

3.2 数据存证能够解决数据信息统计不对称

碳管理过程中各主体的监督反馈过程以及绩效评价过程都需要真实、完整的数据信息，才能让政府进行有效监管、有针对性地提出政策，才能让群众和企业清楚认识自己的碳中和表现，分析存在的不足。然而以往中心化的数据统计方式中需要大量的人为操作，导致数据的真实性、时效性无法保证，而且群众和部分企业并未获悉相关统计数据，仅仅是为了统计而统计，失去了统计本身的意义。借助区块链技术数据存证的特点，数据信息被验证后上链并加盖时间戳保存，保证了数据的真实性完整性，方便所有利益相关方（如上、下游企业等）进行查询验证，为政府进行合理的顶层设计提供了最基本的数据基础，大大提升了碳信息的有效性和可披露性。

3.3 不可篡改和可追溯有助于厘清各部门之间的权责关系

借助区块链技术的不可篡改和可追溯的特性，将项目审批、资金使用和数据上传等每个环节涉及到的管理人员、管理部门以及执行时间等都记录在链，使每个环节都能够责任到人，实现责任细分，让各环节的信息都透明开放，便于社会大众进行监督。与此同时，也使得与碳管理相关的各级管理部门、第三方金融机构、监管机构甚至脱碳对象等都自动加入到监管中，做到全程公开透明，杜绝发生问题找不到人、相互推脱的情况发生。在区块链分布式记账的模式下，所有节点都拥有完整的账本副本，所以整个系统并不会因为一个节点或者区块的损坏而影响运行^［23］。

3.4 非对称加密技术能够有效破解数据安全管控难题

非对称加密技术，也被称为公开密钥加密技术，需要公私钥相互成全去实现数据的加密和解密过程的非对称。碳管理体系中的任何用户都可以利用特定用户的公钥将数据信息进行加密保护后对外发布，接收信息的用户可以运用其独有的私钥进行解密之后对信息进行查看，私钥是被用户自己放在手中严密保管的，任何人都不能通过其他途径获得，通信的另一方也不需要透露，这样就化解了数据的公开访问和数据的不可篡改之间的矛盾^［24］。区块链上的交易信息，经公私钥共同签名验证才有效。非对称加密技术解决了数据传输中的隐私保护问题，让收发用户双方放心地将加密数据在网络上进行传播，同时也能防止大数据信息被滥用，在碳中和实现过程中对个人隐秘信息起到了有效的保护。

3.5 有效去中心化促进脱碳绩效的精准考核

有效去中心化的核心就是在保持中心化带来的高效率同时，运用去中心化技术，有效地解决其可靠性不足的问题，以达到更优的效用平衡。碳中和绩效的精准考核是各省市以及国务院在对碳管理工作进行顶层规划与设计过程中进行调整和推进的重要参考。分布式账本是区块链最重要的软设施，能够实现交易和记账的双重去中心化^［25］。在去中心化的作用下，数据库在全网节点均有相同备份，包庇、谎报数据的可能性，“面子工程”问题在精准考核中都能够被杜绝。去中心化使链上节点的数据都能够被单独地读取、写入，这为碳中和实现过程中的脱碳对象积极参与精准考核、分析自身不足提供了数据基础，使其可以主动参与。同时，点对点技术可以使脱碳对象、政府部门、金融机构和监督机构进行直接沟通，便于获取真实、客观以及精准的数据，为碳中和绩效精准考核提供多元数据支撑^［26］。

4 区块链技术赋能碳管理的实现路径

“区块链 + 碳管理”是倡导借助区块链技术推动“双碳”目标的实现，是区块链技术和碳管理深度融合的新产业发展业态，是秉持着全员参与的原则发挥各主体的责任和力量，未来将渗透到生产和生活各方面。区块链技术在碳管理过程中的应用是必要的、可行的，为此要从以下几个方面采取措施助力“区块链 + 碳管理”以实现体系的落地。

4.1 重宣传、转理念

（1）扩大区块链技术的宣传力度和范围。首先，政府应该制定可行的宣传机制，以社区和村子等基层单位为切入点，通过拉条幅、贴海报或放广播等形式，借助通俗易懂的语言加强区块链以及碳中和相关知识的宣传。其次，政府应该免费对参与主体开展课程教学以及培训，下发文件强制企业和第三方机构参加，采取分发小礼品等形式吸引普通居民参加，使参与主体逐渐了解并掌握区块链技术赋能碳管理相关的知识技能。再次，设置区块链知识学习监督体系，分派专人监督参与对象区块链、碳管理等相关知识的学习进程，督促其学习。

（2）转变传统理念。政府、企业的管理层以及第三机构的负责人要顺应历史发展潮流，树立终身学习的意识，积极主动求变，善于将大数据、5G、互联网和信息化的手段灵活运用到日常工作中去，自觉尝试运用区块链技术来促进碳中和目标的实现，真正从心里认可区块链的技术优势，扩大区块链技术在碳管理中应用的深度和广度。

4.2 育人才、强技术

（1）重视人才的培养与选用。首先，政府应该鼓励有资源、有能力、有特色、有想法的高校和科研院开设区块链、碳中和、编程、大数据分析等课程培养研发人员。通过系统化、体系化的培养，社会上将会涌现出一批相关领域的人才，这些人才毕业即可投入到工作中去，为区块链技术运用到碳管理过程中提供智力支持。其次，政府和企业可以派人员到有应用经验的外地进行参观、交流和学习，为本地带回先进的理念和想法^［27］。再次，制定一套完整的选聘机制去选拔一批有想法、有潜力、有理想、有担当的年轻人，将其培养成将区块链技术应用于碳管理领域的“后备军”。

（2）强化技术支撑。科技作为第一生产力，直接对区块链技术与碳管理的深度融合产生影响。一方面，政府要加大资金投入，设立专项的研究课题并划拨专项的科研经费，鼓励高等院校、科研院所和企业等组建专业团队，对将区块链技术应用到碳管理领域的基础、关键技术、平台和系统设计等进行详细分析，制定计划协同攻克当前技术层面遇到的难点、痛点，进而推动区块链技术的成熟落地^［28］。另一方面，政府要建立健全专利申请制度，保护相关机构的知识产权，防止相关成果被窃取、滥用。

4.3 先试点、后推进

“试点—推广”是我国治理中推行新事物的典型举措。将区块链技术应用到碳管理实现过程中是一个创新性的举措，政府应该在综合考虑试点效应、试点难度、试点风险、试点是否具有典型性以及可复制性的基础上选择试点范围^［29］。试点地区的示范效果是政策能否推广复制的关键决定因素，只有当试点取得良好的示范性效果，才有推广的可能性。其实，试点地区相当于成功经验的先行者，在试点过程中不断发现错误并改正。从新事物在小范围内进行试点到向大范围复制推广，是一个较长的过程，这体现了“摸着石头过河”的渐进式改革方法论^［30］。防范和化解改革过程中存在的风险的最好办法就是采用渐进式改革的方法，它能够使改革风险和成效在一定程度上达到平衡。因此，政府相关部门要加强试点区域的经验总结，充分考虑到区域异质性，因地制宜地复制和推广试点政策经验。

4.4 定制度、优监管

（1）探索配套管理制度。“区块链 + 碳管理”作为全新的产业发展模式，不仅需要技术的突破创新，而且需要良好的配套管理制度作为保障。选择多主体上下互动的动态化、精细化的形式代替“自上而下”的行政管理模式不仅能够让多元主体之间更好地协调互补，更能提高其管理效率^［31］。

（2）设立匹配的监管体系。政府应该将云计算、大数据、人工智能等新兴技术融入到监管体系中去，设立数智化的动态监管体系，利用该监管体系进行风险识别、预警和处理。“区块链 + 碳管理”融合下，整个业务流程几乎是被技术主导，但由于规制知识不足，监管者在面对专业、多变和复杂的技术所产生的风险时显得力不从心^［32］。因此，对区块链碳管理的监管，需要借助科技的力量，用科技武装监管，为监管深入链上提供可能。

4.5 立法律、明奖惩

（1）建立健全法律体系。借助区块链技术实现碳管理过程中数据的透明、公开和共享并不意味着数据能够被随便使用，这些数据中涉及到的参与主体要求保密的数据是受到法律保护的。在我国区块链技术相对来说是一个新事物，因此政府需要与时俱进创新相关法律体系。一方面，政府可以借鉴美国、日本等区块链发展较成熟国家的经验教训，主动将区块链技术的应用纳入我国法律体系中，进而推动我国立法进程^［33］。另一方面，政府要鼓励地方立法，先行先试，明确将区块链技术运用于碳管理过程中的方案。此外，政府还可以通过召开立法座谈会等形式，广泛征求社会意见，丰富和完善相关法律体系。

（2）明确奖惩机制。为了充分调动相关单位和个人的主动性和积极性，政府可以将“碳管理 + 区块链”的落实情况纳入其日常的工作绩效考核中。对“区块链 + 碳管理”中表现突出的单位和个人提供物质和精神上的双重奖励，对阻碍和破坏“区块链 + 碳管理”的单位和个人，进行警告、罚款等行政处罚。

5 结语

区块链技术作为一项具有划时代意义的颠覆性创新技术，其具备去中心化、共识机制、非对称性加密、不可篡改等独特的技术优势，为各领域难题的解决打开了新思路，所带来的影响已经远超出技术层面。随着国家对区块链技术发展的大力支持，区块链技术也必将在碳管理中得到广泛应用。通过探索区块链技术在碳管理中的运用，可以打造一个覆盖碳管理全链条的模块化、开放式实现体系，满足碳管理过程中各参与主体的安全、互信、高效的核心需求，降低信任成本，从而推动政府、企业、第三方机构和居民“信息互换、监管互认”在更高层次、更广领域、更深程度上实现，进一步加速“双碳”目标实现。但不可忽视的是，区块链技术作为新兴技术，目前在我国还处于早期探索阶段，本文中“区块链 + 碳管理”仅结合区块链进行初步理论架构搭建，具体在实施过程中的一些细节问题，比如星级划分标准的具体取值区间、数据统计的数据单位标准，数据的具体核算方法以及各主体的参与意愿等，这些仍然有待于未来的实践检验。