Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Илми компютер / Платформаи такроршавандаи Proof-of-Charge, ки ба blockchain сабит шудааст, барои квитансияҳои санҷишшавандаи пуркунии воситаҳои нақлиёти барқӣ
Илми компютер

Платформаи такроршавандаи Proof-of-Charge, ки ба blockchain сабит шудааст, барои квитансияҳои санҷишшавандаи пуркунии воситаҳои нақлиёти барқӣ

Ин таҳқиқот платформаи санҷишшавандаи Proof-of-Charge-ро таҳия мекунад, ки имкон медиҳад тағйироти баъдии квитансияи ҷаласаи пуркунии воситаи нақлиёти барқӣ мустақилона муайян карда шавад, дар ҳоле ки сабти муфассал берун аз занҷир нигоҳ дошта мешавад.

11/08/2026  Veri Anla 44 боздид
Платформаи такроршавандаи Proof-of-Charge, ки ба blockchain сабит шудааст, барои квитансияҳои санҷишшавандаи пуркунии воситаҳои нақлиёти барқӣ

Ин таҳқиқот платформаи санҷишшавандаи бақайдгириро бо номи Proof-of-Charge таҳия мекунад, ки имкон медиҳад квитансияи дар анҷоми ҷаласаи пуркунии воситаи нақлиёти барқӣ сохташуда на танҳо ҳамчун сабти пойгоҳи додаҳо нигоҳ дошта шавад, балки баъдан мустақилона муайян карда шавад, ки оё он тағйир дода шудааст ё не. Система ҷаласаи пуркуниро ба квитансияи детерминистӣ табдил медиҳад, муҳтавои квитансияро бо SHA-256 хеш мекунад, ченкуниҳои ҳисобкунакро, ки аз рӯйи вақт тартиб дода шудаанд, бо решаи Merkle мепайвандад ва квитансияҳои сершуморро зери як решаи Merkle batch муттаҳид карда, танҳо ҳамин уҳдадории фишурдаро дар blockchain сабт мекунад. Маълумоти муфассали пуркунӣ ва ҳисоббаробаркунӣ бошад, берун аз занҷир дар PostgreSQL нигоҳ дошта мешавад.

Прототип бо истифода аз FastAPI, PostgreSQL, Python, Solidity ва занҷири маҳаллии таҳияи Anvil, ки бо Ethereum мувофиқ аст, татбиқ шудааст. Ҳар яке аз сарбориҳои 10, 50, 100, 500 ва 1000 квитансия даҳ маротиба чен карда шуданд; дар ҳамаи 50 иҷрои ченшаванда идентификаторҳои квитансияҳои дархостшуда, тавлидшуда, сабтшуда, ба batch дохилшуда, санҷидашуда ва содиршуда бо ҳам мутобиқ карда шуданд; санҷишҳои решаи batch ва муқоисаҳо бо blockchain-и маҳаллӣ муваффақ буданд. Таъхири миёнаи коркарди квитансия дар сарбориҳои санҷидашуда дар ҳудуди 7,152–7,853 ms/квитансия ва throughput миёна дар ҳудуди 127,54–141,23 квитансия/s гузориш шудааст.

Яке аз ҷанбаҳои ҷолиби таҳқиқот ин аст, ки blockchain на барои нигоҳ доштани тамоми сабти пуркунӣ, балки ҳамчун нуқтаи назорати якпорчагӣ-и хурде истифода мешавад, ки аз берун муқоиса кардан мумкин аст. Идентификатори истгоҳи пуркунӣ, маълумоти корбар, намунаҳои ҳисобкунак, нархгузорӣ ва тафсилоти settlement берун аз занҷир мемонанд, дар ҳоле ки решаи ягонаи batch барои бисёр квитансияҳо метавонад бо як транзаксияи blockchain ифода шавад. Дар озмоишҳои маҳаллӣ амали сабиткунии batch барои 10 квитансия 143.329 воҳиди gas ва барои 1000 квитансия 143.365 воҳиди gas сарф кардааст; ин наздикии арзишҳо аз он бармеояд, ки ба занҷир худи квитансияҳо не, балки як решаи андозаи собит фиристода мешавад.

Бо вуҷуди ин, система ҳадаф дорад тағйир додани маълумоти сабтшударо пас аз сабт намоён гардонад; он исбот намекунад, ки воқеаи пуркуние, ки пеш аз ташаккули аввалин уҳдадории боэътимоди криптографӣ нодуруст тавлид шудааст, қалбакӣ аст ё умуман ба система фиристода нашудааст, воқеӣ мебошад. Дар таҳқиқот имзои воқеии дастгоҳи пуркунанда, имзои рақамӣ дар сатҳи ҳисобкунак, занҷири сертификат, тамғаи боэътимоди вақт, давраи ҳаёти калид, finality дар шабакаи ҷамъиятии blockchain ё маълумоти воқеии амалиётии OCPP/OCPI татбиқ нашудаанд. Аз ин рӯ, Proof-of-Charge низоми ченкунӣ нест, ки дурустии ҷисмонии маълумоти манбаъро кафолат диҳад; он прототипест, ки якпорчагӣ ва мутобиқати сабтро баъд аз сохта шуданаш санҷишшаванда мегардонад.

Аз нигоҳи Туркия: Ин меъморӣ аз ҷиҳати консептуалӣ як равиши умумии сабт ва аудит аст, ки метавонад дар платформаҳои пуркунии воситаҳои нақлиёти барқии Туркия низ баррасӣ шавад; аммо дар таҳқиқот операторони пуркунии Туркия, инфрасохтори маҳаллии ҳисобкунак, протоколҳои воқеии пуркунӣ, низомҳои пардохт ва ҳисоббаробаркунӣ ё шароити маҳаллии амалиётӣ санҷида нашудаанд. Илова бар ин, арзишҳои гузоришшудаи таъхир, throughput ва транзаксияҳои blockchain ба инфрасохтори истеҳсолии Туркия мустақиман интиқол дода намешаванд. Барои истифодаи воқеӣ санҷиши ҷудогона бо дастгоҳҳои маҳаллии пуркунӣ, маълумоти воқеии ҳисобкунак, идоракунии ҳувият ва калидҳо, инфрасохтори шабака, миқёси пойгоҳи додаҳо ва равандҳои амалиётии ҳисоббаробаркунӣ зарур аст.

Масъалаи асосии таҳқиқот чист?

Пуркунии воситаи нақлиёти барқӣ танҳо аз додани энергия ба батареяи мошин иборат нест. Дар як ҷаласаи ҷамъиятии пуркунӣ ронанда, оператори нуқтаи пуркунӣ, провайдери хидмати e-mobility, платформаи roaming, провайдери пардохт ва дигар иштирокчиёни низоми энергетикӣ метавонанд дар як занҷири рақамии сабт иштирок кунанд. Нишондодҳои ҳисобкунак, тамғаҳои вақт, тарифҳо, идентификаторҳои транзаксия ва ҳисобномаи ниҳоӣ метавонанд баъдан барои баҳси пардохт ё аудит дубора баррасӣ шаванд.

Масъалае, ки таҳқиқот ҳадаф мегирад, чунин аст: чӣ гуна метавон мустақилона санҷид, ки квитансияи ниҳоии дар пойгоҳи додаҳо мавҷудбуда воқеан ба ҳамон сабт бо маълумоти ҳисобкунаки аз рӯйи вақт тартибдодашуда, ки ҳангоми сохтани квитансия истифода шудааст, пайваста боқӣ мондааст ва баъдан тағйир дода нашудааст?

Протоколҳое чун OCPP ва OCPI мубодилаи маълумотро байни инфрасохтори пуркунӣ ва backend ё провайдерҳои гуногуни хидмат дастгирӣ мекунанд. Аммо холигие, ки муҳаққиқон таъкид мекунанд, дар он аст, ки худи интиқоли маълумот механизми мустақили санҷиш нест, ки якпорчагии дарозмуддати квитансияро исбот кунад.

Proof-of-Charge чӣ маъно дорад?

Дар ин таҳқиқот Proof-of-Charge мафҳуме васеътар аз як арзиши hash аст. Ин истилоҳ тамоми занҷири санҷишро ифода мекунад, ки квитансияи анҷомёфтаи пуркунии EV-ро ба сабтҳои ҳисобкунаки аз рӯйи вақт тартибдодашуда, узвият дар batch ва уҳдадории криптографии дар blockchain сабитшуда мепайвандад.

Ҷараёни асосӣ чунин аст:

Занҷири санҷиши Proof-of-Charge

 
МарҳилаШарҳМанбаъ
1. Ҷаласаи пуркунӣИдентификатори ҷаласа, EVSE, тамғаҳои вақт, арзишҳои ҳисобкунак, нарх ва навъи ҷаласа гирифта мешаванд.Шакл 1; Бахш 3–4
2. Квитансияи канонӣМаълумот тибқи қоидаҳои муайяншудаи poc-c14n-v1 ба сохтори детерминистии квитансия табдил дода мешавад.Бахш 4.2
3. Решаи Merkle-и ҳисобкунакНамунаҳои ҳисобкунаки аз рӯйи вақт тартибдодашуда hash карда шуда, meter-stream Merkle root-и ҷаласа тавлид мешавад.Бахш 4.5
4. Hash-и квитансияКвитансияи канонӣ бо SHA-256 хеш карда шуда, уҳдадории якпорчагии квитансия сохта мешавад.Бахш 4.4
5. Сабти PostgreSQLҶаласа, арзишҳои ҳисобкунак, квитансия, узвият ва маълумоти санҷиш берун аз занҷир нигоҳ дошта мешаванд.Бахш 3 ва 5
6. Решаи Merkle-и batchЯкчанд hash-и квитансия бо профили poc-batch-merkle-v1 ба як решаи batch пайваст карда мешаванд.Бахш 4.6
7. Сабиткунӣ дар blockchainРешаи batch ба шартномаи Solidity дар занҷири маҳаллии Anvil фиристода мешавад.Бахш 5–7
8. Санҷиши қабатӣКвитансия, ҷараёни ҳисобкунак, пойгоҳи додаҳо, узвияти batch ва решаи blockchain тавассути бозҳисобҳои мустақил муқоиса мешаванд.Шакл 2; Бахш 4.7–4.9

Намоиши тавзеҳии раванд, ки барои Verianla бар асоси меъморӣ ва ҷараёни санҷиши таҳқиқот омода шудааст. Марҳилаи нави раванде, ки дар манбаъ вуҷуд надорад, илова нашудааст.

Чаро ҳамаи сабтҳо мустақиман ба blockchain навишта намешаванд?

Муҳаққиқон blockchain-ро ҷойгузини пойгоҳи додаҳои барнома намекунанд. Ҷаласаи пурраи пуркунӣ метавонад идентификаторҳои корбар ва EVSE, намунаҳои ҳисобкунак, тамғаҳои вақт, тафсилоти тариф ва арзишҳои settlement-ро дар бар гирад. Нигоҳ доштани ҳамаи ин тафсилот дар занҷир метавонад ҳам сарбории нигоҳдорӣ ва хароҷоти транзаксияро зиёд кунад ва ҳам ба интишори нолозими маълумоти ҳассос оварда расонад.

Аз ин рӯ, платформа сохтори гибридиро истифода мебарад:

  • Off-chain: Сабтҳои пурраи ҷаласа, арзишҳои ҳисобкунак, квитансияҳо, узвиятҳои batch ва таърихи санҷиш дар PostgreSQL нигоҳ дошта мешаванд.
  • On-chain: Танҳо решаи фишурдаи Merkle batch, ки шумораи зиёди квитансияҳоро ифода мекунад, нигоҳ дошта мешавад.

Blockchain дар ин ҷо «пойгоҳи додаҳое, ки тамоми ҳақиқатро нигоҳ медорад» нест, балки истиноди берунии криптографист, ки баъдан бо сабти маҳаллӣ муқоиса кардан мумкин аст.

Чаро квитансияи канонӣ зарур аст?

Ҳангоми ҳисоб кардани hash-и криптографӣ, агар ду ҳуҷҷати JSON, ки маънои якхелаи илмӣ ё тиҷоратӣ доранд, дар сатҳи byte фарқ кунанд, hash-ҳои гуногун ҳосил мешаванд. Агар тартиби калидҳо, шакли Unicode, навишти минтақаи вақт, тарзи гирдкунии рақам ё фосилаҳои нолозим тағйир ёбанд, hash низ метавонад тағйир ёбад. Муҳаққиқон барои пешгирии ин масъала профили ошкори каноникунониро бо номи poc-c14n-v1 муайян кардаанд.

Дар ин профил квитансияҳои нав ҳамчун JSON-и фишурдаи UTF-8 сериализатсия мешаванд; калидҳои объект аз рӯйи code point-и Unicode тартиб дода мешаванд, тартиби массив маънодор ҳисобида мешавад, матнҳо ба Unicode NFC нормализатсия мешаванд, тамғаҳои вақт ба формати UTC табдил меёбанд ва миқдорҳои энергия/нарх/settlement бо усули ROUND_HALF_UP ҳамчун сатрҳои дорои се рақами пас аз нуқта ифода мешаванд. Сифри манфӣ ба 0.000 табдил дода мешавад.

Дар ҳолати набудани майдони ҳатмӣ, арзиши null, майдони изофӣ, timestamp-и бе минтақаи вақт, адади ғайримаҳдуд, duplicate JSON key, профили номаълум ё алгоритми дастгиринашаванда, раванд тавре тарҳрезӣ шудааст, ки «fail closed» шавад.

Муҳаққиқон гузориш медиҳанд, ки татбиқҳои Python 3.13.3 ва Node.js v23.10 барои вектори муайяншудаи мутобиқат ҳамон пайдарпаии byte-и UTF-8 ва ҳамон натиҷаи SHA-256-ро тавлид кардаанд. Ин санҷиш танҳо ҷуфти баррасишудаи Python–JavaScript-ро тасдиқ мекунад; он далели ҳамкорпазирии умумиҷаҳонӣ барои ҳар забони барномасозӣ ё ҳар сериализатори JSON нест.

Ҷаласаи пуркунӣ аз ҷиҳати математикӣ чӣ гуна ифода мешавад?

Дар таҳқиқот ҷаласаи пуркунӣ бо сохтори умумии зерин муайян мешавад:

\[ S=\{sid,uid,evse,tx,t_s,t_e,M,P,type\} \]

Дар ин ҷо sid идентификатори ҷаласа, uid идентификатори корбар, evse идентификатори нуқтаи пуркунӣ, tx идентификатори транзаксия, \(t_s\) ва \(t_e\) вақтҳои оғоз/анҷом, \(M\) маълумоти тартибдодашудаи ҳисобкунак, \(P\) сохтори нархгузорӣ ва type нишон медиҳад, ки ҷаласа танҳо пуркунӣ, танҳо разрядкунӣ ё дуҷониба аст.

Ҷараёни ҳисобкунак:

\[ M=\{m_1,m_2,\ldots,m_n\} \]

мебошад. Ҳар \(m_i\) як тамғаи вақт ва ченкуниҳои марбут ба энергияро дар бар мегирад.

Ҳисоби энергия барои V2G чӣ гуна моделсозӣ шудааст?

Квитансия метавонад на танҳо энергияи ба мошин интиқолёфтаро, балки энергияи аз мошин баргардонидашударо низ ифода кунад. Хулосаи энергия чунин аст:

\[ E=\{E_{\mathrm{import}},E_{\mathrm{export}},E_{\mathrm{net}}\} \]

ва invariant-и асосӣ:

\[ E_{\mathrm{net}}= E_{\mathrm{import}}-E_{\mathrm{export}} \]

мебошад. Дар ҷаласаи танҳо пуркунӣ export сифр аст. Дар ҷаласаи танҳо разрядкунӣ net энергия метавонад манфӣ бошад. Дар ҷаласаи дуҷониба як квитансия метавонад ҳам энергияи воридшуда ва ҳам энергияи баргардонидашударо дар бар гирад.

Барои settlement, дар тавзеҳи матни манбаъ хароҷоти умумии воридот \(C_{\mathrm{import}}\), кредити умумии содирот \(C_{\mathrm{export}}\) ва маблағи net \(C_{\mathrm{net}}\) муайян шуда, муносибати:

\[ C_{\mathrm{net}}= C_{\mathrm{import}}-C_{\mathrm{export}} \]

истифода мешавад.

Огоҳии нотацияи манбаъ: Дар Бахши 4.3-и таҳқиқот ҳангоми тавзеҳи ин майдонҳои хароҷот, Муодилаи (6) тағйирёбандаҳои энергияро дубора менависад. Аз ин рӯ, байни нишондиҳии Муодилаи (6) ва тавзеҳи хароҷот дар зери он номувофиқии нотациявии дохилии манбаъ вуҷуд дорад. Verianla ин ифодаро пинҳонӣ тағйир намедиҳад.

Hash-и квитансия чиро муҳофизат мекунад?

Пас аз сохта шудани квитансияи канонии \(R\):

\[ h_R=H(R) \]

ҳисоб карда мешавад. Дар прототип \(H\) — SHA-256 аст. Агар тамғаи вақт, миқдори энергия, майдони нарх, идентификатор ё решаи Merkle-и ҳисобкунак дар квитансия тағйир ёбад, hash-и бозҳисобшуда фарқ мекунад.

Ин механизм исбот намекунад, ки «маълумоти дар квитансия буда дар ҷаҳони ҷисмонӣ дуруст аст». Он чизе, ки исбот мешавад, ин аст, ки муҳтавои муайяни канонӣ пас аз сохта шудани hash тағйир дода шудааст ё не.

Чаро маълумоти ҳисобкунак решаи алоҳидаи Merkle дорад?

Танҳо hash кардани маҷмӯи ниҳоии энергия пайдарпаии ченкуниҳоеро, ки ба он натиҷа овардааст, мустақиман намепайвандад. Аз ин рӯ, аввал ҳар як намунаи ҳисобкунак hash карда мешавад:

\[ h_i=H(m_i) \]

ва баъдан:

\[ root_M= MerkleRoot(h_1,h_2,\ldots,h_n) \]

ҳисоб карда мешавад. Тағйир додан, ҳазф кардан, аз нав тартиб додан ё баъдан байни онҳо илова кардани намунаи дигар метавонад решаи бозҳисобшударо тағйир диҳад.

Намунаҳо аз рӯйи timestamp тартиб дода мешаванд; import ва export ҳамчун ҳисобкунакҳои ҷамъшавандаи самтӣ бо воҳиди kWh баррасӣ мешаванд. Арзишҳо то дақиқии 0,001 kWh гирд карда мешаванд ва арзиши камшавандаи ҳисобкунаки ҷамъшаванда ҳамчун reset-и эҳтимолӣ ё вайроншавии маълумот қабул шуда, рад карда мешавад.

Бо вуҷуди ин, прототип намунаи гумшудаи ҳисобкунакро тахмин намекунад, reset-и ҳисобкунакро худкор ислоҳ намекунад, каҷшавии соатро таъмир намекунад ва воҳидеро, ки манбаъ муайян накардааст, табдил намедиҳад. Муҳимтар аз ҳама, агар намунаи ҳисобкунак пеш аз аввалин уҳдадории боэътимод умуман ба система фиристода нашуда бошад, танҳо дарахти Merkle наметавонад мустақилона бидонад, ки он намуна гум шудааст.

Чаро решаи Merkle-и batch бори дуюм истифода мешавад?

Дар ҳоле ки дарахти якуми Merkle пайдарпаии ҳисобкунаки як ҷаласаро ифода мекунад, дарахти дуюми Merkle шумораи зиёди квитансияҳоро ифода мекунад:

\[ B=\{h_{R1},h_{R2},\ldots,h_{Rk}\} \]

ва:

\[ root_B= MerkleRoot(h_{R1},h_{R2},\ldots,h_{Rk}) \]

ҳосил мешавад. Ба ҷойи фиристодани транзаксияи алоҳида барои ҳар квитансия ба blockchain, танҳо \(root_B\) фиристода мешавад.

Дар batch-ҳои нав профили poc-batch-merkle-v1 истифода мешавад. Профил рӯзи UTC-и batch, фосилаи вақт, қоидаи тартибдиҳӣ, шумораи leaf ва контексти сохтани дарахти Merkle-ро ба уҳдадорӣ мепайвандад. Сабтҳо аз рӯйи вақти оғози нормализатсияшудаи UTC, идентификатори ҷаласаи ба NFC нормализатсияшуда ва byte-ҳои hash-и квитансия ба таври детерминистӣ тартиб дода мешаванд.

Профил duplicate session ID, duplicate receipt hash, duplicate leaf encoding, hash-и вайрон ва индексҳои беэътиборро рад мекунад. Агар дар як сатҳи Merkle шумораи гиреҳҳо тоқ бошад, гиреҳи охирин бо худаш ҷуфт карда мешавад.

Чӣ гуна исбот мешавад, ки квитансия дар batch аст?

Система membership proof-и мустақили JSON тавлид мекунад, ки бе мубодилаи тамоми batch имкон медиҳад узвияти як квитансия дар batch санҷида шавад. Дар намунаи детерминистии 1000 leaf муҳаққиқон:

  • умқи дарахти Merkle-ро 10,
  • шумораи hash-и ҳамсояро 10,
  • андозаи JSON proof-и сериализатсияшударо 2064 byte,
  • вақти сохтани proof-ро тақрибан 0,060 ms,
  • вақти санҷиши proof-ро тақрибан 0,057 ms

гузориш кардаанд. Ин вақтҳо ченкуниҳои ташхисӣ дар ҳамон муҳити маҳаллии озмоишӣ мебошанд ва набояд ҳамчун нишондиҳандаи умумии иҷрои blockchain proof тафсир шаванд.

Чаро санҷиш қабатӣ аст?

Як санҷиши ягонаи hash наметавонад ҳар навъи номувофиқатии пойгоҳи додаҳоро бо ҳамон дақиқӣ маҳаллӣ кунад. Аз ин рӯ, таҳқиқот панҷ сатҳи назоратии якдигарро пуркунанда истифода мебарад:

  1. Санҷиши квитансия: JSON-и канонӣ дубора hash карда мешавад.
  2. Санҷиши ҳисобкунак: meter Merkle root аз сатрҳои нормализатсияшудаи ҳисобкунак дубора ҳисоб карда мешавад.
  3. Аудити пойгоҳи додаҳо: Квитансияи аз ҷаласа бозсохташуда, JSON-и сабтшуда ва сутунҳои нормализатсияшуда муқоиса мешаванд.
  4. Санҷиши batch: snapshot-и узвият ва batch root дубора ҳисоб карда мешаванд.
  5. Санҷиши on-chain: batch root-и маҳаллӣ бо решае, ки аз шартномаи blockchain хонда шудааст, муқоиса мешавад.

Ин сохтор ба ҷойи танҳо гуфтани «санҷиш ноком шуд» кӯмак мекунад муайян карда шавад, ки вайроншавӣ дар кадом қабати сабт ба вуҷуд омадааст.

Blockchain кадом хусусиятҳои амниятиро таъмин намекунад?

Муҳаққиқон доираи blockchain-ро махсус маҳдуд мекунанд. Дар прототипи мавҷуда якпорчагии муҳтаво, бозҳисоби ҳисобкунак, санҷиши batch, database audit ва муқоисаи реша дар занҷир татбиқ шудаанд. Аммо тасдиқи ҳувият ва аслияти манбаъ ба марҳилаи истеҳсолӣ гузошта шудааст.

Барои ҷорӣсозии воқеӣ манбаъ назоратҳои иловагиро, аз ҷумла имзоҳои рақамӣ, занҷирҳои сертификат, идоракунии боэътимоди калидҳо, revocation, trusted timestamp, назорати publisher-и ваколатдор, ҳифзи replay, contract governance, механизмҳои махфият ва мувофиқсозӣ бо external authoritative session registry тавсия медиҳад.

Аз ин рӯ, «дар blockchain мавҷуд аст» ва «ченкунӣ бешубҳа воқеӣ аст» як даъвои илмӣ нестанд.

Таҳқиқот чӣ мегӯяд ва чӣ намегӯяд?

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад:

  • Тавлиди детерминистии квитансияи пуркунии EV ва санҷиши дубораи hash татбиқ шудааст.
  • Сабтҳои ҳисобкунаки аз рӯйи вақт тартибдодашуда тавонистаанд дар сатҳи ҷаласа бо решаи Merkle ба уҳдадорӣ пайваст карда шаванд.
  • Квитансияҳо зери решаи Merkle batch ҷамъ карда шуда, тавонистаанд бо як транзаксияи blockchain ифода шаванд.
  • Дар ҳамаи 50 такрори ченшавандаи дорои 10–1000 квитансия ҳамаи санҷишҳои correctness-и муайяншуда гузаштанд.
  • Ҳамаи ҳафт номувофиқатии назоратшудаи post-finalization дар қабатҳои мувофиқи пешакӣ муайяншудаи санҷиш ошкор шуданд.
  • Сабтҳои синтетикии charge-only, discharge-only ва bidirectional бо ҳамон меъмории асосии квитансия/санҷиш ифода шуданд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё насанҷидааст:

  • Исбот намекунад, ки маълумоти аз истгоҳи воқеии пуркунӣ омада аз ҷиҳати ҷисмонӣ дуруст аст.
  • Ҷаласаи пеш аз аввалин уҳдадории криптографӣ сохташуда ё умуман сабтнашударо худкор ошкор намекунад.
  • Дар низоми воқеии истеҳсолии OCPP ё OCPI санҷида нашудааст.
  • Дастгоҳи зиндаи V2G ё settlement-и бозори энергия санҷида нашудааст.
  • Таъхир, fee ё иҷрои finality-ро дар шабакаи ҷамъиятии Ethereum/EVM чен намекунад.
  • Digital signature, PKI, issuer authentication ё trusted timestamp-ро татбиқ намекунад.
  • Натиҷаҳо аз як муҳити озмоишии Apple M1 Max ба сахтафзори дигар мустақиман умумӣ карда намешаванд.
  • Пардохтҳои gas-и Anvil-и маҳаллӣ ҳамчун хароҷоти воқеии шабака истифода шуда наметавонанд.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Муҳити озмоиш

ҚисмМуҳити истифодашуда дар манбаъ
КомпютерApple M1 Max
CPU10 ядрои ҷисмонӣ / 10 ядрои мантиқӣ
Хотира32 GB RAM
Низоми амалиётӣmacOS 26.5.2
Python3.13.3
PostgreSQL16.14, контейнер Docker
Муҳити таҳияи blockchainAnvil/cast 1.7.1
Chain ID31337
Такрори ченшавандаБарои ҳар сарборӣ 10
Seed42–51
Сарбориҳо10, 50, 100, 500 ва 1000 квитансия

Барои ҳар сарборӣ як иҷрои warm-up анҷом дода шуда, баъдан даҳ такрори ченшаванда гузаронида шудааст. Ҳамаи 50 комбинатсияи ченшавандаи workload–seed бо orchestration seed 20260801 ба таври тасодуфӣ тартиб дода шуданд. Таҳқиқот ягон мушоҳидаро ҳамчун outlier хориҷ накардааст.

Иҷрои коркарди квитансия

Таъхири миёнаи pipeline аз рӯйи шумораи квитансияҳо

 
Шумораи квитансияҳоТаъхири миёна (ms/квитансия)МанбаъЭзоҳ
107,766Ҷадвал 710 такрори ченшаванда
507,152Ҷадвал 710 такрори ченшаванда
1007,341Ҷадвал 710 такрори ченшаванда
5007,198Ҷадвал 710 такрори ченшаванда
10007,853Ҷадвал 710 такрори ченшаванда

Verianla Live: Визуализатсия дар браузер аз ҷадвали намоёни маълумоти илмии ҳамин мақола сохта мешавад. Ҷадвал ҳамчун source-of-truth-и илмӣ нигоҳ дошта мешавад. Арзишҳо ченкуниҳои Ҷадвали 7-и таҳқиқот мебошанд.

КвитансияМиёна ± SS (ms/квитансия)Фосилаи эътимодии %95 (ms)p50 / p95 / p99 (ms)Throughput (квитансия/s)Санҷишҳои дурустӣ
107,766 ± 0,5667,362–8,1717,704 / 9,973 / 11,032129,4110/10 муваффақ
507,152 ± 0,7936,585–7,7196,825 / 9,420 / 11,329141,2310/10 муваффақ
1007,341 ± 0,6556,873–7,8107,024 / 9,635 / 11,381137,1710/10 муваффақ
5007,198 ± 0,3826,925–7,4716,693 / 10,695 / 13,839139,2810/10 муваффақ
10007,853 ± 0,3317,616–8,0907,135 / 12,033 / 15,076127,5410/10 муваффақ

Таъхирҳои миёна бо афзоиши сарборӣ афзоиши яксамти монотонӣ нишон надодаанд. Азбаски фосилаҳои эътимодӣ ба дараҷаи назаррас ҳампӯшӣ доранд, таҳқиқот, масалан, хулоса намекунад, ки 50 квитансия аз 100 квитансия intrinsically тезтар аст. Тафсири маҳдудтар ин аст, ки дар муҳити ягонаи маҳаллии санҷидашуда таъхири миёнаи pipeline барои ҳар квитансия тақрибан дар як диапазон боқӣ мондааст.

Аммо tail latency рафтори равшантар нишон додааст. Дар сарбории 1000 квитансия p99 latency ба 15,076 ms расида, дар сарбории 10 квитансия 11,032 ms будааст. Аз ин рӯ, танҳо дидани арзиши миёна рафтори tail latency-ро дар сарбориҳои калон пурра нишон намедиҳад.

Дар pipeline вақти асосиро чӣ сарф мекунад?

Дар сарбории 1000 квитансия вақтҳои миёнаи ҷудошуда аз рӯйи марҳила чунинанд:

Марҳилаи равандВақти миёнаМиқёс
Сохтани квитансия0,180 msБа ҳар квитансия
Сохтани Meter Merkle0,025 msБа ҳар квитансия
PostgreSQL persistence7,156 msБа ҳар квитансия
Сохтани Batch Merkle11,684 msБа ҳар batch
Санҷиши пурраи batch189,122 msБа ҳар batch
Local chain send29,065 msТранзаксияи batch
Дархости transaction receipt21,723 msТранзаксияи batch
Санҷиши chain read26,654 msТранзаксияи batch

Дар татбиқи худи таҳқиқот ҷузъи ҳукмрони pipeline барои ҳар квитансия PostgreSQL persistence будааст. Вақти сохтани квитансия ва ҳисоб кардани Merkle-и ҳисобкунак дар муқоиса бо он хеле хурд аст. Муҳаққиқон барои нишон додани натиҷаи беҳтар роҳи мавҷудаи per-receipt persistence-ро бо bulk insert иваз накардаанд.

Сабиткунии batch дар blockchain чӣ гуна миқёс гирифт?

Квитансия дар batchМутобиқати chain rootИстифодаи gas (воҳиди gas)Пардохти транзаксия (wei)
10Муваффақ143.3299.025.384.417.958
50Муваффақ143.3297.907.991.390.629
100Муваффақ143.3416.929.518.052.149
250Муваффақ143.3416.071.605.682.934
500Муваффақ143.3535.320.353.068.450
1000Муваффақ143.3654.662.055.038.065

Истифодаи gas байни 10 ва 1000 квитансия танҳо андаке тағйир ёфтааст. Сабаб дар он аст, ки ба шартномаи Solidity на ҳамаи квитансияҳо, балки як решаи Merkle batch-и андозаи собит ва metadata-и марбут фиристода мешавад.

Коҳиш ёфтани арзишҳои wei дар ҷадвал бо зиёд шудани сарборӣ набояд чунин тафсир шавад, ки «batch-и калон дар blockchain мутлақо арзонтар аст»; transaction fee аз ҳосили истифодаи gas ва effective gas price-и ҳамон транзаксияи маҳаллӣ вобаста аст. Илова бар ин, ин озмоишҳо дар занҷири маҳаллии Anvil бо automatic mining гузаронида шудаанд. Арзишҳо пардохтҳои воқеии Ethereum, Layer-2 ё дигар шабакаҳои ҷамъиятӣ нестанд.

Муносибати асосии миқёсбандӣ дар равиши batch-и таҳқиқот:

\[ C_{\mathrm{session}} = \frac{C_{\mathrm{tx}}}{N_{\mathrm{receipts}}} \]

аст. Агар ҳамон транзаксияи batch квитансияҳои бештарро фаро гирад, хароҷоти самараноки сабиткунӣ на барои ҳар транзаксия, балки барои ҳар квитансияи фарогирифташуда кам мешавад.

Ҳафт санҷиши назоратшудаи тағйир додани маълумот чӣ нишон дод?

СенарияОбъекти тағйирдодашудаҚабати асосии ошкоркунандаНатиҷа
T1Майдони энергияи JSON-и квитансияReceipt hash + database auditMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T2Арзиши нормализатсияшудаи ҳисобкунаки importMeter stream + database auditMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T3Ҳазфи сатри нормализатсияшудаи ҳисобкунакMeter stream + database auditMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T4Сутуни решаи нормализатсияшудаи квитансияDatabase auditMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T5Ҳазфи узвияти batchBatch verificationMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T6Batch root-и сабтшудаBatch verification + on-chain comparisonMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад
T7Alternative external blockchain rootOn-chain comparisonMismatch-и интизоршуда ба вуҷуд омад

Ҳамаи ҳафт сенария рафтори пешакӣ муайяншударо нишон доданд ва пас аз ҳар сенария пойгоҳи додаҳо бо savepoint rollback ба ҳолати аслӣ баргардонда шуд. Дар санҷиши T7 транзаксияи воқеии Anvil вайрон карда нашуд; ба санҷанда ба таври назоратшаванда alternative external root дода шуда, қабати муқоиса санҷида шуд.

Ин озмоиш эҳтимоли ошкор кардани ҳамла ё сатҳи амниятро бар зидди ҳамлагарони воқеӣ чен намекунад. Ҳадаф ба таври таҷрибавӣ нишон додани он аст, ки ҳангоми тағйир ёфтани сатҳҳои гуногуни сабт кадом қабати якпорчагӣ номувофиқатиро ошкор мекунад.

Дастгирии V2G-ready то чӣ андоза воқеӣ аст?

Прототип метавонад ҷаласаҳои синтетикии charge-only, discharge-only ва bidirectional-ро дар ҳамон схемаи квитансия коркард кунад. Энергияи import, энергияи export, net энергия, хароҷоти import, кредити export ва маблағи net settlement майдонҳои алоҳида мебошанд.

Аммо таҳқиқот ба дастгоҳи воқеии пуркунии дуҷониба пайваст нашудааст, фарсудашавии батареяро моделсозӣ накардааст, рафтори aggregator-ро таҳқиқ накардааст, бозори энергияро симулятсия накардааст ва хидмати воқеии grid-ро иҷро накардааст. Аз ин рӯ, ибораи «V2G-ready» дар таҳқиқоти мавҷуда асосан маънои онро дорад, ки модели маълумот ва сохтори сабти settlement барои энергияи дуҷониба омода аст.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: A Reproducible Blockchain-Anchored Proof-of-Charge Platform for Auditable EV Charging Receipts

Муаллифон ва тартиби онҳо: Nexhibe Sejfuli-Ramadani; Valentina Angelkoska; Florim Idrizi; Valentin Rakovic; Erenis Ramadani; Aleksandar Risteski.

Муаллифи масъул: Aleksandar Risteski.

Саҳми баробар/муаллифи якуми баробар: Дар манбаъ зикр нашудааст.

Муассисаҳо:

  • Faculty of Natural Sciences and Mathematics, University of Tetova, Tetovo, North Macedonia.
  • Faculty of Economics, University of Skopje, Skopje, North Macedonia.
  • Faculty of Electrical Engineering and Information Technologies, Ss. Cyril and Methodius University, Skopje, North Macedonia.
  • Tarmac LLC, Skopje, North Macedonia.

Маҷалла: Future Internet

Нашриёт: MDPI, Basel, Switzerland

Ҷилд / шумора / мақола: 18 / 8 / 423

Санаи дарёфт: 6 июл 2026

Санаи бознигарӣ: 2 август 2026

Санаи қабул: 8 август 2026

Санаи нашр: 10 август 2026

DOI: 10.3390/fi18080423

Пайванди расмии нашр:https://doi.org/10.3390/fi18080423

Навъи манбаъ: Мақолаи таҳқиқотӣ; прототипи татбиқшудаи нармафзор ва арзёбии назоратшудаи иҷрои ҳисоббарорӣ.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: Мақолае, ки дар маҷаллаи баррасишаванда нашр шудааст.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот маблағгузории беруна нагирифтааст.

Дастрасии маълумот: Дар таҳқиқот на маълумоти корбарони воқеии пуркунии EV, балки маълумоти синтетикӣ истифода шудааст. Мақолаи манбаъ гузориш медиҳад, ки код, скриптҳои тавлиди маълумоти синтетикӣ, равандҳои кори озмоиш, маҷмуаҳои маълумоти сохташуда, мушоҳидаҳои хоми вақтсанҷӣ, метрикаҳои run-level, хулосаҳои оморӣ, шаклҳо, векторҳои санҷиши canonicalization, membership proof-ҳо, натиҷаҳои tamper-matrix ва provenance manifest-ҳо дар анбори лоиҳа ба таври оммавӣ дастрасанд. Санаи дастрасӣ дар мақола 7 август 2026 аст.

Саҳми муаллифон: Дар манбаъ Nexhibe Sejfuli-Ramadani дар консептуализатсия ва идоракунии лоиҳа; Nexhibe Sejfuli-Ramadani, Erenis Ramadani ва Valentin Rakovic дар методология; Nexhibe Sejfuli-Ramadani ва Erenis Ramadani дар нармафзор; Nexhibe Sejfuli-Ramadani, Erenis Ramadani, Valentina Angelkoska ва Florim Idrizi дар санҷиш ҳамчун саҳмгузор нишон дода шудаанд. Манбаъ инчунин таҳлили расмӣ, курированиеи маълумот, визуализатсия, навиштан, назорат ва дигар саҳмҳоро аз рӯйи ҳар муаллиф муфассал баён мекунад.

Бархӯрди манфиатҳо: Манбаъ хабар медиҳад, ки Erenis Ramadani дар Tarmac LLC кор мекунад; муаллифони дигар изҳор доштаанд, ки муносибатҳои тиҷоратӣ ё молиявие надоранд, ки метавонанд бархӯрди манфиатҳоро ба вуҷуд оваранд.

Номувофиқии нотация дар дохили манбаъ: Гарчанде дар Бахши 4.3 майдонҳои settlement ҳамчун тағйирёбандаҳои хароҷоти Cimport, Cexport ва Cnet шарҳ дода шудаанд, Муодилаи (6) ба таври намоён тағйирёбандаҳои хулосаи энергияи E-ро такрор мекунад. Муодилаи минбаъдаи (7) бошад, муносибати хароҷотии Cnet = Cimport − Cexport-ро медиҳад. Ин фарқи нотация ба ҳамон шакле, ки дар манбаъ мавҷуд аст, қайд шудааст ва пинҳонӣ ислоҳ нашудааст.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ: Ҷаласаҳои санҷишӣ синтетикӣ мебошанд; низоми зиндаи OCPP/OCPI истифода нашудааст. Benchmark-и такрорӣ дар як муҳити Apple M1 Max гузаронида шудааст. Санҷиши blockchain дар занҷири маҳаллии Anvil бо automatic mining анҷом шудааст. Гарчанде мутобиқати canonicalization-и Python–JavaScript санҷида шудааст, ҳамаи забонҳо тасдиқ нашудаанд. Имзои рақамӣ дар сатҳи ҳисобкунак, санҷиши issuer certificate, trusted timestamp, давраи ҳаёти бехатари калид, privacy-preserving disclosure ва мувофиқсозӣ бо external authoritative session registry татбиқ нашудаанд. Мавҷудияти маълумоти сохта ё партофташуда пеш аз аввалин уҳдадории боэътимод танҳо аз ҷониби механизми Merkle мустақилона ошкор шуда наметавонад.

Усули илмӣ, натиҷаҳои рақамӣ, доираи амният ва маҳдудиятҳои ин мақолаи Verianla ба таҳқиқоти баррасишуда асос меёбанд. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи ҳувияти нашр ва мақоми маҷаллаи баррасишаванда истифода шудааст; аз манбаъҳои беруна ба муҳтавои асосии илмӣ арзиши нави иҷрои таҷрибавӣ, даъвои нави амниятӣ ё натиҷаи нави blockchain илова нашудааст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо