５．論文調べ　Emergence of blockchain-technology application in peer-to-peer electrical-energy trading: a review　ピアツーピアの電気・エネルギー取引におけるブロックチェーン技術の応用の登場

# 今日の論文調べです
論文調べ三日目です。
意外と楽しい。
今日はブロックチェーンの電力取引への応用に関する論文です。

## 手法
論文をperplexityで調べて、PDFをChatPDFに突っ込みます。
論文本文は英語版とDeepLで翻訳した日本語版を保存しときます。
ChatPDFが出した要約をまとめます。
要約の中のわからない単語や追加の質問などをChatGPTに聞きます。
これらをWordにまとめて保存、Qiitaに投稿します。

# 今日の論文 
日時：2023/04/21
論文名：Emergence of blockchain-technology application in peer-to-peer electrical-energy trading: a review
出典：Manipal University Jaipur, Electrical Engineering Department, Jaipur, India, Clean Energy, 2021, 104–123

# 論文内容
 【アブストラクト】
再生可能なエネルギー資源は、環境を汚染から守るために、一般大衆の圧倒的な普及が必要です。 このような背景から、「プロシューマー（需要家）」が重要な概念として浮上しています。プロシューマーとは、簡単に言えば、電気を消費するだけでなく生産も行い、それを送電網や近隣の人に 売る人のことです。現在、ピアツーピア（P2P）方式によるエネルギー取引が、新たなビジネスチャンスとして注目されています。
プロシューマーが近隣住民にエネルギーを販売する可能性があると見られている研究。P2Pのエネルギー取引を可能にすることが、再生可能エネルギーを一般大衆に普及させる唯一の方法である。再生可能エネルギーを普及させるために、P2Pエネルギー取引に成功したブロックチェーン技術は、研究者の間で大きな関心を呼んでいます 。ブロックチェーンは、スマートコントラクトと組み合わせることで、不変の分散型台帳に記録される取引の安全な改ざん防止記録を提供します。
本論文では、ブロックチェーン技術の応用により、既存の電力セクターがP2Pエネルギー取引の方向にどのように変化しているかを、最近発表された研究成果を徹底的にレビューしながら探求する。また、エネルギー分野におけるブロックチェーン技術の実装において、研究者が直面している様々な課題についても考察する。さらに、エネルギー分野では、ブロックチェーン技術を活用した様々なスタートアップが登場しています。エネルギー分野におけるブロックチェーン技術の応用を洞察するために、電気自動車の充電におけるP2P 取引におけるブロックチェーン技術の応用事例を議論する。最後に、エネルギー分野におけるブロックチェーン技術の応用において考えられる研究領域について議論する。

## 要約内容
【論文要約】
ピアツーピアの電気エネルギー取引におけるブロックチェーン技術の応用の出現に関するこの有益なPDFファイルへようこそ！この総説は、再生可能エネルギー資源を採用することで環境を汚染から守るプロシューマーの役割について、貴重な洞察を提供します。
## 要点
### １．ピアツーピアの電気エネルギー取引にブロックチェーン技術を利用するメリットは何ですか？
A. ブロックチェーン技術は、セキュリティ、透明性、取引の不変的な記録という点で、P2P取引に適していることが証明されています。このようなブロックチェーン技術の特性は、電力市場におけるP2P取引の実現に適した候補であると言えます。第2節で述べた問題は、分散型台帳技術を提供するブロックチェーンを用いたP2P電力取引によって容易に解決することができる。ブロックチェーンは、中央のサーバーが関与しないため、多くの参加者へのスケーラビリティや、サイバー攻撃からのセキュリティと安全性を提供することができます。(13ページ)

### ２．プロシューマーは、再生可能エネルギー資源の拡大にどのように貢献できるのでしょうか？
A. プロシューマーは、電気エネルギーの生産者となることで、再生可能エネルギー資源の拡大に貢献することができます。マイクログリッド技術により、プロシューマーは近隣住民に電気を売ったり、逆に買ったり、グリッドに電気を売ったりする機会を得ることができます。最終消費者がプロシューマーになる主な動機は、経済的なインセンティブ、環境意識、エネルギー供給者に対する信頼の低さなどである。そこで、地域の再生可能エネルギー源と電力供給網を統合するマイクログリッドという概念が生まれました。(2ページ目)

### ３．ブロックチェーン技術を用いたピアツーピアの電力・エネルギー取引の実現には、どのような課題があるのでしょうか。
A. ブロックチェーン技術を用いたピアツーピアの電力・エネルギー取引を実現するためには、いくつかの課題があります。その中には、社会的課題、環境的課題、制度的課題があります。社会的な課題としては、この新しい技術を採用する際のステークホルダーの信頼性を高めることが挙げられます。環境的な課題としては、化石燃料を使用した発電による環境汚染の軽減や地球温暖化への対応が挙げられます。制度的な課題としては、多くの国で既存の電力規制を改正し、P2Pエネルギー取引に対応させることが挙げられます。(14-15ページ)

## 重要単語
1.	マイクログリット
2.	ユーティリティーグリット
3.	オンサイト
4.	ステークホルダー
5.	インバーター
6.	パワーエレクトロニクス
7.	インフラストラクチャー
8.	ハッシュ関数
9.	SHA256
10.	Merkle Tree
11.	Nonce
12.	PoW（プルーフオブワーク）
13.	PoS（プルーフオブステーク）
14.	TPS（トランザクションスループット）
15.	PoC（プルーフオブキャパシティ）
16.	PoA（権限証明）
17.	バリデータ
18.	スケーラビリティ
19.	帯域幅
20.	IOTA
21.	DAG（有向無サイクルグラフ）
22.	有向データ構造
23.	ジェネシストランザクション
24.	トランザクション・グラフ解析
25.	ネットワークトラフィック解析
26.	GDPA

## ChatGPTに聞いてみた
1.	マイクログリット マイクログリットは、非常に小さい電力ネットワークであり、一般的には10KW未満の電力を供給することができます。マイクログリットは、一般的に複数の電力源（太陽光発電、風力発電、燃料電池など）と電池ストレージを使用して構築されます。マイクログリットは、電力供給の安定性と信頼性を確保するために、スマートグリッド技術を使用して管理されます。

2.	ユーティリティーグリット ユーティリティーグリットは、一般的に10MW以上の電力を供給する大規模な電力ネットワークです。このグリッドは、大規模な発電所（石炭、原子力、天然ガス、再生可能エネルギーなど）から電力を供給することができます。ユーティリティーグリッドは、広範な地域をカバーし、高電圧の送電線や変電所を使用して電力を配信します。

3.	オンサイト オンサイトとは、現場またはサイトで実施される作業やプロジェクトを指します。オンサイト作業は、一般的に専門家が物理的な場所に赴いて作業を行います。

4.	ステークホルダー ステークホルダーは、プロジェクト、製品、企業、またはサービスに関心や利害関係を持つ人々のことを指します。ステークホルダーには、顧客、投資家、社員、政府機関、地域社会などが含まれます。

5.	インバーター インバーターは、直流（DC）電力を交流（AC）電力に変換する装置です。太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー発電システムでは、インバーターが必要です。インバーターは、家庭用や商業用の電力システムで広く使用されています。

6.	ネットワークトラフィック解析 ネットワークトラフィック解析とは、ネットワーク上のデータ転送を分析することで、通信の状態や問題点を特定する技術です。ブロックチェーン技術においては、ノード間の通信状態を分析することで、不正なノードの検出やネットワークの安全性確保が可能です。

7.	GDPR GDPRは、EU（欧州連合）の一般データ保護規則のことです。この規則は、EU加盟国内で個人情報を扱う全ての組織に適用され、個人情報保護を強化することを目的としています。ブロックチェーン技術においては、GDPRに則った取り組みが求められます。例えば、匿名性の高いブロックチェーン上で個人情報を管理する場合は、GDPRに適合する方法を考慮する必要があります。

8.	インフラストラクチャー インフラストラクチャーは、社会や経済の発展に必要な基盤となる施設やサービスを指します。例えば、道路、橋、鉄道、空港、発電所、通信網などが含まれます。インフラストラクチャーの整備は、経済発展に重要であり、国や地域の発展に寄与します。

9.	ハッシュ関数 ハッシュ関数は、データを一定の長さの固定長の値（ハッシュ値）に変換する関数です。ハッシュ関数は、データの完全性を確認したり、データの一意性を確保するために使用されます。ハッシュ関数には、SHA-256、MD5、SHA-1な
どがあります。

10.	SHA256 SHA256は、SECURE HASH ALGORITHM（安全なハッシュアルゴリズム）の1つで、ハッシュ関数の1つです。SHA256は、256ビットの長さのハッシュ値を生成します。SHA256は、BITCOINなどの暗号通貨で使用されるブロックチェーン技術で使用されます。

11.	MERKLE TREE MERKLE TREEは、複数のデータのハッシュ値を計算してツリー構造にするデータ構造です。MERKLE TREEは、ブロックチェーン技術で使用され、トランザクションの正当性を検証するために使用されます。MERKLE TREEは、スケーラビリティを向上させ、データの改ざんを防止するために使用されます。

12.	NONCE NONCEは、ブロックチェーン技術で使用されるランダムな数値です。NONCEは、ブロックのハッシュ値を計算するために使用されます。NONCEは、ブロックのハッシュ値を特定の条件に合わせることで、ブロックの採掘を行うために使用されます。

13.	POW（プルーフオブワーク） POWは、ブロックチェーン技術で使用されるコンセンサスアルゴリズムの1つです。POWでは、マイニングと呼ばれる作業を行い、暗号通貨のブロックチェーンを維持するために必要な難解な問題を解き、ブロックを採掘することで報酬を獲得することができます。POWは、BITCOINなどの暗号通貨で広く使用されています。

14.	POS（プルーフオブステーク） POSは、ブロックチェーン技術で使用されるコンセンサスアルゴリズムの1つで、POWに代わるものとして開発されました。POSでは、ブロックの採掘に必要な計算能力に代わり、暗号通貨の所有量（ステーク）に基づいて報酬が与えられます。POSは、ETHEREUMなどの暗号通貨で使用されています。

15.	TPS（トランザクションスループット） TPSは、1秒あたりに処理できるトランザクションの数を表す指標です。TPSは、ブロックチェーン技術のスケーラビリティを評価するために使用されます。高いTPSを実現するために、ブロックサイズの拡大、トランザクションの並列処理、新しいコンセンサスアルゴリズムの導入などが検討されています。

16.	POC（プルーフオブキャパシティ） POCは、ブロックチェーン技術で使用されるコンセンサスアルゴリズムの1つで、ストレージ容量を証明することで報酬を獲得することができます。POCは、ストレージ容量の大きなマイナーに報酬を与えるため、ブロックチェーンの分散化を促進することができます。

17.	POA（権限証明） POAは、ブロックチェーン技術で使用されるコンセンサスアルゴリズムの1つで、特定のノードに権限を与え、ブロックの承認を行わせることで、高速なトランザクション処理が可能になります。POAは、ETHEREUMなどの暗号通貨で使用されています。

18.	バリデータ バリデータは、ブロックチェーン技術で使用されるノードの1つで、トランザクションの妥当性を検証する役割を担います。バリデータは、ブロックチェーンの分散化と信頼性を向上させるために重要な役割を果たします。

19.	スケーラビリティ スケーラビリティとは、システムが処理できるトランザクションの量を増やすために、システムの拡張性を向上させることです。ブロックチェーン技術においては、高いスケーラビリティが求められます。

20.	帯域幅 帯域幅とは、通信回線が1秒間に送信できるデータ量のことです。ブロックチェーン技術では、トランザクションをブロックにまとめて、ネットワーク上で共有する必要があります。そのため、帯域幅が大きくなければ、トランザクションの送信やブロックの共有が遅くなることがあります。

21.	IOTA IOTAは、ブロックチェーン技術ではなく、DAG（有向非循環グラフ）を利用している暗号通貨です。IOTAは、IOT（INTERNET OF THINGS）などのマシン間通信を支援するために設計されています。

22.	DAG（有向非循環グラフ） DAGは、ブロックチェーン技術の一種で、トランザクションをブロックにまとめるのではなく、グラフのようにつなぎ合わせて管理します。DAGは、トランザクションの処理速度を向上させることができ、IOTAなどの暗号通貨で利用されています。

23.	有向データ構造 有向データ構造は、トランザクションをつなぎ合わせる際に使用されるデータ構造の1つで、トランザクションの順序を明確にするために、トランザクション間の方向性を定義します。

24.	ジェネシストランザクション ジェネシストランザクションとは、ブロックチェーン技術において、最初のブロックに含まれるトランザクションのことを指します。ジェネシストランザクションには、新たな暗号通貨の発行や報酬の支払いなどが含まれます。

25.	トランザクショングラフ解析 トランザクショングラフ解析とは、ブロックチェーン上のトランザクションを分析し、トランザクションの関係性や不正行為の発生を検出するための技術です。トランザクショングラフ解析により、ブロックチェーン上の取引が違法であるかどうかを検出することができます。

26.	ネットワークトラフィック解析 ネットワークトラフィック解析とは、ネットワーク上のデータ転送を分析することで、通信の状態や問題点を特定する技術です。ブロックチェーン技術においては、ノード間の通信状態を分析することで、不正なノードの検出やネットワークの安全性確保が可能です。

27.	GDPR GDPRは、EU（欧州連合）の一般データ保護規則のことです。この規則は、EU加盟国内で個人情報を扱う全ての組織に適用され、個人情報保護を強化することを目的としています。ブロックチェーン技術においては、GDPRに則った取り組みが求められます。例えば、匿名性の高いブロックチェーン上で個人情報を管理する場合は、GDPRに適合する方法を考慮する必要があります。

# わかったこと
・ブロックチェーンには、スケーラビリティ以外にも、技術的、法的な制約が多く残っていることが分かった。
・エネルギーのC2Cをより円滑に、効果的にするためにブロックチェーンが大きな役割を果たせることが分かった。
・とにかく論文が長い！

# 感想
とにかく論文が長い。半分は読んだので、時間があるときに、残りも読んどきます。