区块链技术在物流与供应链领域的应用分析*

2019-06-28徐春波

物流工程与管理 2019年6期

□ 徐春波，闫龙

(山东工商学院管理科学与工程学院，山东烟台 264005)

随着区块链技术的发展和国家对区块链技术的重视，区块链技术的应用潜力得到了众多行业的普遍关注。当前，我国物流行业发展迅速，对新技术的应用需求不断加大，以借此实现物流行业的降本增效，提高物流服务质量，促进物流行业的健康高速发展。区块链技术是近两年社会关注和讨论的热点话题，可以预见区块链技术在物流与供应链领域的研究与应用将进入快车道。

1 区块链技术概述

1.1 区块链技术的概念

区块链技术最明确的定义就是一种公开透明的、去中心化的数据库。公开透明是指该数据库受到全民监督，并由全部的网络节点所共享；去中心化是指可以将该数据库看作一张巨大的可交互电子表格，所有参与者都可以进行访问和更新，并确认其中的数据是真实可靠的[1]。可以这样认为，区块链技术是一种使得区块链这样一种数据库实现公开透明化、去中心化的技术。

1.2 区块链技术的发展过程

区块链技术进入大众视野是在2008年底中本聪所攥写的《比特币：一个P2P电子现金系统》发表后，人们对比特币为代表的数字货币的投资热情持续增长，使支撑比特币发展的底层技术得到了越来越广泛的关注。

人们在对区块链技术了解的过程中发现比特币的产生和交易是不依赖于第三方机构的信用担保，而是通过互联网技术手段在一个去中心化的网络模型中实现正常运转的，而且从未发生过交易失误。在众多行业中，金融行业首先发现了区块链技术的重要性，将其应用到金融交易中，美国纳斯达克证券交易所率先将区块链技术应用于股票交易和电子对账。在金融领域之外，区块链技术也被用于公证、共享、在线游戏等需要信息透明公开的领域[2]。

Melanie Swan针对区块链应用范围演化趋势，提出了区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0 三个进化阶段。其中，区块链1.0的主要功能是数字货币，它主要用于构建一个可以实现快捷货币交易、跨国支付等金融服务项目的去中心化的数字支付系统；区块链2.0时代，将应用范围扩展到智能合约领域，运用算法替代传统意义上的合同，这将会对社会契约造成极大的影响；区块链3.0时代则是将所有的人和机器进行互联，使之处于全球性的网络之中。目前，我国的区块链技术正在从区块链1.0时代向区块链2.0时代迈进。

1.3 区块链技术的基本原理

区块链实质上就是一个去中心化的，由全体参与者集体维护的分布式数据库，“分布式”主要体现在数据的分布式存储和数据的分布式记录两个方面。

区块链的分布式记账流程的主要步骤如图1所示：第一步，由A去创建一个面向B的信息，并对这个信息用密钥签名进行加密；第二步，在P2P网络上全网广播A所加密的这个信息；第三步，区块链网络上的所有节点接收其他节点所广播的信息，并且进行验证；第四步，验证结果通过P2P网络进行全网传播；第五步，通过共识验证的交易信息将被各个节点所记录，未通过验证的信息数据将被拒绝。

图1 区块链分布式记账流程示意图

1.4 区块链技术的特点

1.4.1 去中心化，去信任化

区块链是由众多节点所组成的端到端的平行网络，没有设备和管理中心。节点之间的数据交换不需要互相信任，只需要按照既定规则正常进行，运用数字签名技术进行验证，节点之间不会也不能欺骗其他节点。

1.4.2 开放性和共识性

在区块链网络中，任何人都是区块链网络运作的参与者，每个节点都可以查阅拷贝完整的数据库数据。节点间有一套共识机制，所有节点通过竞争机制来共同维护区块链网络。某一节点失效将不影响其他节点的正常工作。

1.4.3 可追溯性和不可篡改性

区块链的每一笔交易都通过运用密码学的技术手段与相邻的两个区块进行串联，因此可以追溯所有的交易记录[3]，同时个别节点对数据库的修改不会影响其他节点的数据库。

1.4.4 交易透明化和双方匿名化

区块链的运行规则完全是公开透明的，数据信息完全公开，所以所有的节点都可以看到每一笔交易。由于节点之间的去信任化，所以节点之间没有必要公开身份，每个参与者都是匿名的。

2 区块链技术的应用分析

当前，供应链中的各个节点和参与者基本都是串联的，节点之间的沟通较多，难以形成点对点的直接信息交流，通常情况下点对点的信息交流需要多次交易和执行才能实现。如果在物流与供应链中引入区块链技术，各节点和参与者之间的串联关系就会转变为并联关系，能够彻底解决多次交易所造成的繁杂问题，所有参与者共同维护一个公开透明的账本，使供应链的交易高效透明化，形成一种公开信任体系。所以区块链技术的去中心化特征，使得区块链技术在物流与供应链领域的运用成为一种可能。

2.1 区块链技术在外贸物流信息处理上的应用

外贸物流相对于一般的国内物流来说所涉及的参与方比较多，一次交易中至少涉及货物供应商、外贸公司、商业银行、外汇管理局、商检局、国税局、海关、货运代理公司、货物运输公司等众多主体节点，由于外贸具有一定的流程，而且各主体都用各自相互独立的数据中心，所以需要围绕每个节点依次进行信息处理，反复的信息沟通和信息处理会浪费大量的资源和产生较高的信息传递和处理成本。如果将区块链技术应用到外贸物流信息处理领域，将外贸过程中产生的所有信息上传到公开的数据库中，各节点之间就可以实现点对点的自由信息传输，而且信息一旦变更，变更信息也会实时上传到公开数据库中，将会有效避免重复的信息传递和信息处理，信息处理成本也会大大降低。

例如，一批冷冻货物从南美洲运输到东亚，期间需要经过50多个组织超过300次的信息交流，其中文本传输成本占到总成本的20%，如果从南美洲运输到西亚，距离更长，流程更加繁琐，信息处理成本也会更大。如果将区块链技术应用到货物的运输过程中，将链条上的所有相关主体之间的交易信息全部上传记并录到公开透明的账本上，各成员实时共享，使交易实现“点对点”，外贸物流的信息处理和信息传递成本会大大降低。

2.2 区块链技术在危化品物流上的应用

根据资料显示，我国的危化品物流市场增长迅速，特别是近几年及其重大的危化品事故的发生，危化品物流安全问题越来越受到社会的普遍关注。我国具有完整的工业基础，危化品物流市场在我国规模巨大。我国自然资源分布不均，石油、天然气资源主要集中在西部，而使用石油、天然气等的化工产品的企业大都集中在东部沿海地区。现阶段，我国产销分布不均的化工原料达5000余种，95%以上需要异地长途运输，“产销分离”现象决定了危化品物流行业的“紧俏”。由于一些运输和仓储设备不符合国家标准，以及运输与仓储全流程难以监控，造成了对危化品物流的监管以事后监管为主，如何强化危化品物流的流程安全，有效规避风险的问题亟待解决。

区块链技术的出现，为解决上述问题提供了一种可行方案。如果运用区块链技术，将危化品物流全流程的所有参与者之间产生的所有信息写入区块链数据库中，对所有可以做到实时更新、实时查询和实施监督，对危化品的状态、位置等都可以做到实时监控，可以实现有效的事前监督和事中监督。同时由于区块链技术的不可篡改性，任何组织和个人不能违规修改信息，保证所有信息的正确性。还由于区块链技术的可追溯性，所有信息都可以被追本溯源，也有助于安全事故的时候追责。

2.3 区块链技术在改善食品安全问题上的应用

2020年，中国将全面建成小康社会，人们的物质生活水平越来越高，老百姓也越来越关注食品安全问题。食品安全问题涉及的点众多，既需要在源头上控制食品出产质量，也需要关注食品运输过程中和食品销售过程中的安全问题，食品产品供应链的全流程都需要得到有效监督。虽然我们有非常完善的食品安全标准体系，但是食品产品流通过程的有效监督仍是一大短板。消费者对于食品产品生产流通环节不了解和一些食品安全问题的产生，造成了消费者对食品产品质量安全的极度不信任。不信任的原因归根到底还是因为食品产品生产流通环节的不透明化，而区块链技术可以很好的解决这一问题。运用区块链技术可以将食品产品生产流通过程中的食品生产商、食品分销商、物流公司、食品零售商以及消费者等所有参与者的信息数据上传并且记录到区块链数据库中，所有参与者都可以实时查阅食品产品生产流通过程中所产生的全部信息，其中区块链网络中表现优异的参与者可以获得更多的利益，诚信缺失以及服务质量较低的参与者将会受到惩罚。利用区块链技术，可以更快更好的建设食品安全信用体系，有利于促进相关企业提高产品质量，提升服务水平，使得消费者买着放心，吃着舒心。

2.4 区块链技术在供应链金融中的应用

供应链金融(Supply Chain Finance，SCF)是商业银行信贷业务的一个专业领域(银行层面)，也是企业尤其是中小企业的一种融资渠道(企业层面)。供应链金融是指以核心客户为依托，以真实贸易背景为前提，运用自偿贸易融资的方式，通过应收账款质押登记、第三方监管等专业手段封闭资金流或控制物权、对供应链上下游企业提供的综合性金融产品和服务[4]。

目前，阻碍供应链金融发展的最大障碍就是信用体系的不健全，信用体系不健全主要表现在授信企业数量有限、信息真实性无法识别和交易过程不透明这三个方面。而区块链技术可以很好的从技术层面解决上述问题，由于区块链技术具有去中心化、去信用化的特点，所以可以构建一个巨大的区块链网络，将所有的中小企业都包含在其中，将中小企业的所有信息上传到区块链数据库中，运用区块链技术可以做到所有信息的实时更新、不可篡改，这既解决了供应链金融中的信息数据真实性的问题，也大大降低信息交流的成本。区块链中的数据受到全体参与者共同的维护和监督，所有也同时解决了信息数据的安全性问题。目前，银行在办理融资业务的时候，需要大量的人员来对质押品的价值进行多次核查，以确定质押品是否增值或减损，这都会增加银行的人力成本，造成不必要的浪费，从而造成了中小企业融资成本高的问题。如果运用区块链技术来管理所有质押品，质押品的所有信息变更都会实时上传到数据库，银行以及其他各参与方可以做到实施监督，从而节约大量的人力成本，起到降本增效的作用，同时也降低了一些潜在风险。