基于区块链的碳排放审计流程优化研究

| 吴花平 刘自豪

一、引言

碳排放问题是我国实现碳达峰、碳中和目标的焦点问题，更是我国打赢蓝天保卫战所面临的关键问题之一。作为世界经济“绿色复苏”的重要参与者和应对气候变化的积极实践者，我国承诺将在2030年之前实现碳达峰、2060年之前实现碳中和，展现出负责任的大国态度。在“十四五”发展规划中，我国明确提出要降低全国温室气体的排放强度，并支持部分地区率先实现碳达峰目标，为我国“双碳”目标的实现做出方向指引。

碳排放审计又称碳审计，是由独立的审计主体依据相关审计标准对被审计单位的碳排放活动进行公正、客观的评价，并最终出具碳排放审计报告的一种鉴证业务，具有独立性和专业性的特点。作为环境监督体系的重要组成部分，碳排放审计是顺利推进我国减排和控排工作，最终取得蓝天保卫战胜利的重要保障，更在促进我国低碳经济发展和推动生态文明建设等方面起着重要的作用。然而，高质量的碳信息披露是碳排放审计工作顺利开展的关键所在，若无法对“碳足迹”进行准确鉴证，碳排放审计则会名存实亡。袁莉莉和李东格在研究中指出，当前碳排放审计的发展过程中存在数据采集工作量大、数据获取困难、数据造假和企业联合第三方审计机构舞弊等现象。同时，碳排放信息的不对称、透明程度低和缺乏有效的碳排放监督机制等问题在一定程度上提高了碳交易双方的信任成本，进而降低我国碳交易市场的运行效率，不利于推动全国碳交易统一市场的健康运行。严振压和李健同样指出当前碳排放数据存在数据类型复杂和信息不对称的问题，相关环保机构无法准确掌握企业的真实碳排放数据和“碳足迹”，进而无法为碳排放权的合理配额提供准确数据支撑，碳排放权交易存在“市场错配”的潜在风险，影响我国碳交易市场的健康运行。

区块链作为近年来新兴的数字技术之一，因其在保障数据真实性、完整性和提高数据透明度等方面的技术优势而日益受到关注。随着低碳经济和区块链技术的发展，目前已有部分学者开始关注区块链技术与碳排放审计的融合研究，并取得了一定的研究成果。叶强等对区块链技术在碳市场建设方面的应用进行了探索，认为区块链技术因其具有去中心化、不可篡改、公开透明等技术特性，从而能够提高碳排放数据的可靠性和公信力。周莉等的研究成果表明区块链技术的透明性、可靠性等技术特性有助于提高碳排放信息的透明度，实现对审计数据的真实性进行有效监督。严振压和李健在研究中提出区块链技术的去中心化、可追溯性等技术优势，能够提高碳排放数据的透明性，促进碳排放数据的安全共享，有助于解决碳排放信息不对称问题，降低数据获取和传输成本。此外，由于我国目前缺乏下沉至企业层面的碳排放监督机制，加上部分企业的减排和控排意识薄弱，或者出于经济动因，出现“瞒报”、“偷排”和“超排”等违法行为，因此有学者提出利用区块链技术中的智能合约技术，通过封装碳排放核算合约代码自动计算企业碳排放权余额，实现碳排放审计与监督的自动化，从而建立有效的企业碳排放实时监督和预警机制，极大程度上降低了碳排放核算工作的成本。

以上学者的研究成果表明，区块链技术在碳排放审计工作中具有显著优势，为区块链技术与碳排放审计的结合提供了理论依据。因此，本文面向实现我国“双碳”目标的重大需求，在对当前碳排放审计中存在的问题进行分析的基础上，创造性地将区块链技术引入碳排放审计业务中，并以H企业为例探索区块链的技术优势对于碳排放审计工作的优化与重塑作用。

二、区块链技术对碳排放审计的影响分析

随着新时代下我国生态文明建设的不断深入推进和发展，碳排放审计在促进节能减排工作的深入推进和保障碳交易市场的健康运行方面中的作用愈加凸显。但数据安全问题、信息不对称问题和缺乏有效的碳排放活动实时监督预警机制等问题仍然制约着当前碳排放审计的发展。然而，随着区块链理论的不断发展与技术的实践应用，区块链技术与碳排放审计的融合不但为上述碳排放审计问题带来了解决契机，而且更将促进传统碳排放审计数据采集流程与审计分析流程产生创新性变革。

（一）碳排放审计存在的困境

1.审计数据采集成本高。碳排放数据不仅涉及到能源采购与耗用、生产运输、产品生产、排放设备参数等内部相关数据，还包括碳排放权配额数据和碳排放权历史交易数据等外部数据。因此，对于审计人员来说，碳排放数据具有种类复杂、数量庞大、关联性差、获取困难和专业性强等特点，审计数据的采集工作需要投入大量的人力与时间，审计成本和审计难度大幅增加。另外，“碳足迹”几乎遍布有关企业生产的所有部门，且生产经营数据往往涉及商业隐私，使得碳排放审计数据采集工作在一定程度上面临部门壁垒和数据壁垒的阻碍，增加了审计数据的采集成本和难度。

2.审计数据质量难以保证。由于部门壁垒和数据壁垒的存在，再加之企业大多不愿主动披露涉及商业隐私的碳排放数据，因此使得当前审计数据的透明度水平难以满足碳排放审计工作开展的要求。一方面，碳排放审计数据透明度低为舞弊行为提供了活动空间，如企业在购进能源、生产产品的情况下，由采购部门和财务部门虚填采购单、材料入库单和采购发票等单据，最终在账面反映为原材料的增加，通过伪造碳排放数据达到瞒报、偷排和超排的目的，审计数据的真实性和可靠性亟待提升；另一方面，碳排放数据透明度低意味着审计人员难以获取充足、高质量的审计数据，增加了审计工作难度和审计失败风险，不仅不利于管理层灵活调整生产计划以避免超排引致的经济处罚，而且使得政府机构难以准确掌握辖区内企业的排放情况，从而无法对环境违法行为实施切实有效的监督。此外，随着企业数字化进程的不断推进和互联网环境的日益复杂，储存在中心化系统中的碳排放数据往往成为黑客的攻击目标，数据在存储、传输和使用的过程中存在恶意截取和篡改的潜在风险，企业碳排放数据面临着一定的外部威胁，数据的安全性无法得到有效保护。一旦企业中心化系统由于遭受网络攻击而导致包括商业隐私数据在内的敏感数据丢失、失真、损坏和篡改，不仅会使碳排放审计工作无法正常开展和顺利进行，甚至会对企业的生存造成致命威胁。

3.审计分析流程工作量大、效率低。与传统财务审计不同，碳排放审计不仅涉及相关法律法规和政策，还涉及到大量的专业和技术知识，对审计人员的专业水平提出了更高的要求和挑战。同时，碳排放审计数据随“碳足迹”遍布企业生产全部门，具有类型复杂、获取困难、专业性强等特点。一方面，巨大的碳排放审计数据采集工作量将占用大量的审计资源，提高审计投入成本，降低审计工作的效率；另一方面，碳排放审计数据的复杂性和专业性大大增加了审计取证工作的难度，进一步降低了审计工作效率。此外，碳排放审计工作还包括大量的核算任务，例如排放因子的选取和量化、包括燃料燃烧排放量、员工差旅排放量、内部运输排放量等在内的碳排放量的重新统计与计算，大量的计算工作不仅耗费了审计人员大量的时间与精力，而且高难度的计算任务使得核算结果的准确性难以得到高水平保障，一旦计算结果出现差错，往往会拖慢审计工作的整体进程。

4.审计分析工作滞后。碳排放审计以减少潜在碳排放机会和排除风险事项为审计目的，然而当前碳排放审计主要是对被审计单位过去一定时间的“碳足迹”进行鉴证与评价，在实质上仍属于事后审计范畴，审计工作在时间上具有滞后性，降低了碳排放审计信息和审计结果对于环境决策的有效性。此外，环境破坏行为往往在审计报告形成之前便已发生，而实时审计与预警机制的缺失则为偷排、超排等环境违法行为提供了活动空间。因此，即使碳排放审计工作能够得以高质量开展并取得客观准确的审计结果，环境保护的最终目标也因违法行为的发生而最终流于形式，不但使得环境保护对于实时监督与治理的需求难以满足，而且无法真正地实现我国碳达峰、碳中和的最终目标。

（二）区块链技术在碳排放审计中的应用优势分析

1.降低碳排放审计数据采集成本。作为去中心化的分布式数据库，区块链内数据的写入、管理和维护等事件由所有节点共同执行，去中心化的数据维护和共享机制将促进传统碳排放审计数据采集的工作模式产生变革。首先，在“碳足迹”涉及的各个部门内的信息系统中嵌入信息自动采集节点，并将其授权为仅具有写入权限的节点用户，从而有助于实现碳排放审计数据的实时自动采集与传输，提升审计数据采集的自动化水平；其次，按照预设的数据标准和转换规则，区块链将对被采集数据进行清洗与整理，从而大幅度降低审计数据的转换成本；最后，区块链内的节点还将通过共识机制对数据的真实性进行验证，只有通过节点验证的数据才会被正式写入区块链中进行储存。因此，相较于传统的碳排放审计数据采集工作模式，区块链技术环境下的碳排放审计数据采集工作的效率不仅得到大幅度提高，还降低了审计数据的造假风险，在确保审计数据可靠性和有效性的同时，极大程度上减少了审计人员的数据采集和清洗的工作量，从而能够降低审计投入成本和提高审计工作效率，最终实现碳排放审计的真实性和效益性目标。

2.提升碳排放审计数据质量。审计数据的质量水平是影响审计工作效率和审计结果准确性的重要因素。对于审计人员而言，真实准确的碳排放数据往往意味着碳排放核算结果的准确，更意味着碳排放审计工作能够得以高质量开展；对于被审计单位而言，碳排放数据的质量不仅反映了其内部控制的质量水平，更是开展节能减排工作、最终实现减负降税和降本增效的重要依据；对于政府机构而言，高质量的碳排放数据有助于其掌握地区排放情况，从而为形成科学的绿色发展决策提供数据支持。因此，区块链技术所具有的不可篡改、可追溯和数据加密共享等技术优势完美迎合了当前碳排放审计工作对于提升审计数据质量的需求。

区块链采用非对称加密技术对数据进行加密，从而能够保证数据在传输和共享过程中的私密性。另外，企业碳排放权配额与交易数据、能源采购与耗用数据等数据、生产排放等相关数据只有经全网大多数节点验证通过后才能正式写入区块链中，降低了审计数据的造假风险，保障碳排放审计数据的真实性。只有掌握全网一半以上的节点，攻击者才能将伪造的虚假数据写入区块链中（即51%攻击）。然而，公有链和联盟链中存在数量庞大的节点，因此51%攻击的发动需要大量的算力资源，使得攻击几乎无法成功实现；私有链则因其具有身份验证和权限机制，使得攻击者往往被阻隔在区块链之外，从而无法进入私有链网络。

此外，即使51%攻击被成功发动，产生于攻击时间点之前的审计数据也无法被篡改，攻击者只能在原有数据链条的基础上伪造新的数据。因为从数据结构来看，区块链由无数个数据区块通过哈希指针链接而成，并且每个数据区块中都包含前一数据区块的哈希值，一旦数据区块内的内容发生改变，那么与之相对应的哈希指针也会发生变化。因此，攻击者若试图掩盖攻击事件的发生，其不仅要修改当前数据区块信息，而且还要对该数据区块之后的所有数据区块的哈希值进行修改。然而，随着区块链的运行，区块链中储存了大量审计数据并且随着企业的运行而不断增加，攻击者往往无法承担修改海量数据所付出的高昂代价，从而能够确保区块链内碳排放审计数据的安全与完整。

3.提高碳排放审计数据透明度。作为由多个节点共同维护的分布式账本，区块链内部的节点用户对链内数据享有高度知情权，有助于打破审计数据采集工作面临的部门壁垒和数据壁垒，提高内部审计工作质量和管理层对于企业碳排放活动的调控水平。根据不同的开放程度，区块链分为私有链、联盟链和公有链。私有链是由个人或组织控制的区块链，节点用户的注册、读取和写入等操作均需授权，使得链内碳排放数据的安全与隐私能够得到有效保护。因此，审计人员和政府机构可在权限允许的范围内获取企业能源购买、生产制造等碳排放相关数据，在隐私保护的基础上实现对碳排放数据的充分挖掘与利用，有利于进一步遏制舞弊行为的发生。

4.推动建立碳排放实时审计与预警。智能合约是根据业务逻辑设定的、部署在区块链上、由事件驱动执行的程序代码。因此，通过智能合约技术将相关碳排放审计规则转换成计算机可识别和执行的代码，并设定相应的触发条件，形成运行在区块链上可自动执行的碳排放审计智能合约，可实现对异常数据的实时分析和汇总。例如，通过将排放因子选取规则、计算方法、分配条件等规则转换成智能合约形式，能够实现对碳排放数据的真实性和排放量计算的准确性的实时检查，并自动评估计算方法的适当性以及碳排放量分摊的合理性等数据，并对风险数据自动进行标记与记录，实时生成碳排放审计报告，有助于及时发现审计疑点和风险事项，提高碳排放审计工作的效率与质量，推动当前碳排放审计从事后审计转向事中审计，加速碳排放实时审计的纵深发展。

智能合约具有的自执行技术优势还有助于推动碳排放活动实时预警机制的建立。碳排放数据由部署在各部门信息系统中的内部节点自动采集，并且排放因子选取规则、碳排放量转化规则和预警规则等可转译成代码形式的智能合约，进而实现审计数据采集和排放量核算的自动化，使审计人员能够从大量的核算工作中解脱出来，从而投入于评估碳排放水平、发现潜在减排机会等具有高附加值的工作中，大大提升了审计工作的效率和质量。另外，还可通过部署预警合约对最新碳排放活动的水平进行实时评估，一旦企业总体排放水平达到预设的警戒值，或单位时间内的排放活动出现异常，预警合约将自动发出预警信息，并以短信等形式通知相关责任人和利益相关者，以便及时查明异常原因、中止违规排放活动、实时调控企业碳排放的总体水平。

三、基于区块链技术的碳排放审计流程再造

H企业是一家成立于上世纪九十年代的有限责任制公司，所属行业为黑色金属冶炼和延压工业，主要业务范围包括冶金资源开发、钢材冶炼生产、钢材深加工和新材料、高端装备制造等钢铁产业链相关业务，其中钢材冶炼生产为H企业的核心业务。目前，H企业粗钢产能规模达2000万吨以上，年营业总收入达到1500亿元，产业规模和经营利润均处位行业前列。近年来，H企业被列入全国碳排放权交易市场重点排放单位，并且积极响应国家“双碳”战略，主动公开披露碳排放相关数据，大力探索企业低碳转型路径，为致力于实现我国“双碳”目标贡献企业力量。此外，H企业主动顺应数字化时代的发展趋势，在企业运营和生产活动中大力引进大数据技术等先进技术，为区块链技术与碳排放审计工作的结合奠定了一定的技术基础。

碳排放审计业务涉及环保有关部门、碳排放权交易市场、第三方审计机构和被审计单位等多个利益主体，还包括碳排放权分配数据、碳排放权交易数据、第三方核查报告数据、企业碳排放活动相关数据等多种类型数据，具有数量大、种类多、业务复杂等特点。因此，本文选取H企业作为分析与研究对象，对区块链技术下碳排放审计模式的审计准备阶段、审计实施阶段、审计报告阶段的具体流程和模型优势进行详细阐述。

（一）传统碳排放审计流程与现状

传统碳排放审计是由专业的审计机构（如政府审计机构、第三方审计机构、企业内部审计机构）依据相关政策法规、第三方核查标准和审计准则，对被审计单位的“碳足迹”进行鉴定，重新核算其生产运营各个环节所产生的碳排放总量，并对被审计单位的温室气体报告（GHG报告）发表审计意见并出具碳审计报告。对基于区块链技术的碳排放审计工作流程进行阐述之前，根据传统碳排放审计工作流程，得出如图1所示的传统碳排放审计工作流程。

图1 碳排放审计工作流程

如图1所示，传统碳排放审计通常分为审计准备阶段、审计实施阶段、审计报告阶段。首先，审计人员对H企业的组织边界和运营边界进行确认，以明确审计所需的排放活动数据资料的范围，并遵循可靠性、充分性、完整性和真实性原则，按照审计计划收集并评审H企业的相关碳排放活动文件资料，评审包括排放源清单、排放设施信息、排放因子数据、原材料采购表、生产计划表、原材料和化石燃料消耗平衡表、生产部门台账与报表、外购电力和热力的往来单据等碳排放活动相关文件资料，确定H企业的重要排放源、碳核算方法与依据、GHG报告的质量控制情况，通过文件评审初步确认碳排放审计思路。

其次，审计人员对H企业的内部能源管理控制制度进行穿行测试和程序执行，掌握其内部能源控制制度的运行情况并评估其控制风险等级。在文件评审和考虑被审计单位内部控制质量水平的基础上进行抽样审计。通过约谈有关人员、审核文件资料和证据的真实性和完整性、核实排放设备配置的符合性、检查排放源监测设备的运行状况（如设备校准情况、设备监测频率、设备记录频率）等方式对H企业碳排放活动现场进行调查。根据现场调查的结果，确认H企业GHG报告中的组织边界和运营边界是否与实际情况一致、设备能耗和碳燃料使用是否合理、国家减排政策是否被贯彻执行，进而可帮助审计人员识别和确认碳排放审计重点。

此外，审计人员根据《IPCC 2019温室气体清单指南》、《中国钢铁生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》等相关准则和计算方法选取排放因子，量化H企业的碳排放计算指标，重新统计和计算H企业的碳排放量，包括对H企业组织边界和运营边界内的燃料燃烧排放量、生产过程排放量、外购电力和热力排放量、员工差旅排放量、内部运输排放量在内的碳排放量进行重新统计与计算，检查核算方法是否符合相关核算准则要求、排放因子选取是否恰当、碳排放量的计算结果是否准确，进一步确认碳排放审计重点。

最后，审计人员将核算方法不符合相关核算准则要求、内部能源控制制度存在的缺陷、GHG报告中的计算错误和人员舞弊等审计问题通过书面形式与H企业进行沟通，帮助H企业发现碳排放活动中的问题，并要求H企业对发现的问题进行整改和更正，将H企业的后续整改情况纳入审计意见的考虑因素。审计人员在获取了充分的审计证据后，对GHG报告发表审计意见并出具正式碳排放审计报告，同时为H企业的节能减排工作提供改进意见，并保存工作底稿并归档以便后续审计。

（二）区块链技术下的碳排放审计流程再造

真实可靠的碳排放数据是开展高质量碳排放审计的基础，更是关乎碳排放审计成败的生命线。与传统碳排放审计不同，基于区块链技术的碳排放审计实际上是以碳排放单位的碳排放数据流为中心开展审计工作，实现了对传统碳排放审计整个工作流程的重塑，具体流程如图2所示，基于区块链技术的碳排放审计包括三个阶段：审计准备阶段、审计实施阶段和审计报告阶段。

图2 基于区块链技术的碳排放审计流程

1. 基于区块链技术的碳排放审计准备阶段。审计人员从区块链技术的应用水平、管理层对区块链技术的重视程度、相关人员的技术基础角度评估H企业的区块链技术环境，并进一步了解碳排放智能核算合约、碳排放智能审计合约、碳排放活动智能监督预警合约的正确性、一致性、可靠性和隔离性，确保基于区块链技术的碳排放审计系统智能合约设定的合理性。在此基础上，审计人员通过现场调查，对H企业碳排放活动的相关文件资料和内部能源控制制度进行评审和测试，并对排放源进行抽样审计，从而掌握H企业碳排放活动的基本情况。

2．基于区块链技术的碳排放审计实施阶段。将从H企业外部利益相关者节点采集的H企业碳排放权配额信息、H企业排放权交易数据，以及从H企业内部节点采集直接碳排放数据和间接排放数据等相关数据视为区块链中的交易，并将其转换成包括主体、数量、金额、事由类型等具体的交易字段，之后根据区块链的数据完整性和一致性约束确保交易数据的完整和一致。区块链网络中的节点基于共识机制对新交易信息的真实性、完整性进行验证，新交易信息只有取得全网半数以上节点的认可才会被正式储存在区块链中，同时向全网节点进行广播，同时在每个分布式节点中形成副本，使得任何人均无法对写入区块链中的数据进行修改和抵赖。与此同时，基于预先设定的智能计算合约，区块链技术下的碳排放审计系统可自动计算和转换间接排放活动产生的碳排放量，并将新产生的排放量更新至相应的数据区块中；另一方面，根据预设的智能审计合约对系统内碳排放数据的真实性、合规性进行实时分析与验证，例如核算因子选取的适当性、排放设备参数的符合性、碳交易数据的真实性和合规性，并自动生成审计日志和异常交易数据记录，为审计人员快速发现审计线索、开展后续审计工作和碳排放监督预警机制的运行提供支持。

3．基于区块链技术的碳排放审计报告阶段。审计人员根据储存在区块链中的碳排放相关数据和智能审计合约生成的审计疑点记录，对H企业的每一项碳排放活动得出实时审计结果；同时，H企业的内部节点和外部利益相关者节点可在权限范围内实时查看审计报告和GHG报告的审计意见。此外，通过对区块链内储存的碳排放数据和审计线索进行统计分析，能够帮助H企业发现潜在的减排机会，为H企业提供合理的减排建议与措施。

因此，将区块链技术应用于碳排放审计工作，一方面能够提高审计数据质量，另一方面还能够减少审计人员在数据的搜集、整理和核算上耗费的时间，使审计人员的工作更加侧重于数据分析和发现审计线索，不但是对当前碳排放审计流程和审计方法的创新，而且有助于实现审计质量与审计效率的同时兼顾，最终推动碳排放审计工作模式产生创新性变革。

四、结论与建议

区块链技术与碳排放审计的有力融合，有助于解决当前碳排放审计面临的审计数据采集成本高、数据透明度低、碳排放核算工作量大和审计工作延时性等问题，并且在确保碳排放审计数据质量和提高数据透明度的基础上，提高了审计工作效率，减少了碳排放审计对人力、资金等资源的需求，创新了碳排放审计工作模式，推动碳排放实时自动化审计和预警的深入发展，为碳排放审计带来了新的发展方向。为推动区块链技术与碳排放审计的深入融合发展，助力我国碳达峰、碳中和重大战略目标的顺利实现，本文提出如下建议：

1．建立健全区块链技术监管机制和碳排放审计标准。数字化、智能化已成为新时代下审计工作开展的主要特征之一。随着区块链技术有关理论和应用方面研究的不断深入，其在审计实务中的应用与创新早已屡见不鲜。值得注意的是，与区块链技术相关的法律与监管体系并未随区块链的发展而不断完善，区块链技术在应用方面仍存在一定的法律监管风险。因此，应强化有关区块链技术的法律与监管机制的建设，为区块链的发展提供强有力的法律支持，切实将区块链技术的推广与应用纳入法制化的轨道。此外，我国碳排放审计体系在结构、内容和流程等方面仍亟待完善，审计依据较为缺乏。因此，要加强有关碳排放审计的顶层设计，不断完善具体审计标准的建设，为审计人员开展碳排放审计工作提供完善和规范的审计依据。

2．加强区块链技术在碳排放审计中的研究与应用。区块链技术的不可篡改、去中心化、共识机制和智能合约等技术特征完美迎合了碳排放审计当前对于提高审计数据质量与透明度、降低审计成本和提高审计效率的需求。应由政府牵头，鼓励理论界学者加大对区块链技术与碳排放审计融合研究的力度，吸引更多学者参与相关领域的研究，促进“区块链+碳排放审计”的理论创新，同时通过专项经费、财政补贴等手段不断推进实务界有关区块链技术的应用研究。

3．推进区块链技术和碳排放审计人才队伍建设。区块链技术对审计人员的技术知识和能力提出了更高的要求，并且碳排放审计不仅要求审计人员掌握基本的审计技能，而且还要具备法律、环保、财务等领域的专业知识。因此，要加大区块链人才培育工作的力度，完善碳排放审计专业人才的培养体系，同时加强区块链技术领域与碳排放审计领域的交融，大力建设兼具区块链技术素质的碳排放审计人才队伍，为未来碳排放审计的全面开展提供高素质的专业人才储备。