基于区块链的智慧物流模式的优化研究

赵甜 孙小越 邱平文 李东格

摘   要：当前物流行业存在的信息不对称、过程透明度低、信息存储不安全等问题，一定程度上制约了物流行业的发展。区块链技术凭借去中心化的分布式结构可以节省大量的中介结构成本消耗;凭借不可篡改的时间戳可以解决数据追踪和信息防伪问题;凭借安全信任机制可以解决目前物联网技术的核心缺陷;凭借灵活的可编程特性可以规范现有市场秩序，有助于增进和创造信任、创造企业间可信的合作模式与商业合作模式。文章从智慧物流的现状以及存在的问题出发，分析区块链技术如何赋能物流行业，将区块链技术与物流相结合，形成“区块链+智慧物流”的新模式，推进区块链技术在物流行业的应用落地，探索更多、更深入的应用场景，推动物流行业变革，助力物流行业朝着更高效、更协同的方向发展。

关键词：区块链;物流;应用场景

中图分类号：TP311.13          文献标识码：A

Abstract： At present，there are some problems in the logistics industry，such as information asymmetry，low process transparency，and insecure information storage，which restrict the development of the logistics industry to a certain extent.Blockchain technology can save a lot of cost of intermediary structure by virtue of decentralized distributed structure，solve the problem of data tracking and information anti-counterfeiting by virtue of non tamperable time stamp，solve the core defects of current Internet of things technology by virtue of security trust mechanism，standardize the existing market order by virtue of flexible programmable features，and help to enhance and create trust，Create a credible cooperation mode and business cooperation mode between enterprises. Starting from the current situation and existing problems of intelligent logistics，this paper analyzes how blockchain technology can empower the logistics industry，combine blockchain technology with logistics， form a new mode of "blockchain + intelligent logistics"，promote the application of blockchain technology in the logistics industry，explore more and deeper application scenarios，promote the reform of the logistics industry，and help the logistics industry move towards a higher level Effective and more coordinated development.

Key words： blockchain;logistics;application scenario

1 引言

物流產业是包含了包装、运输、仓储、配送、销售等多个环节为一体的复合型服务产业，是支撑我国国民经济发展的基础性、战略性产业。近年来，我国物流产业快速发展，一方面，在我国调整经济结构、开展经济转型期阶段，社会消费品零售总额稳定增长，推动了物流产业额整体规模和范围不断增长;另一方面，随着互联网和信息技术的不断发展，物流系统的智能化、自动化水平不断提升，物流行业逐步迈入智能物流时代。

2019年3月，国家24部委联合印发《关于推动物流高质量发展促进形成强大国内市场的意见》，指出“提升制造业供应链智慧化水平，促进物流供应链创新发展，提升全物流链条的价值创造水平”。区块链作为数字经济发展前沿信息技术，能为当前物流行业中存在的问题提供有效的解决途径，进一步开启智能化物流时代。国家工信部也在《新型信息消费示范项目遴选实施方案》中指出要积极探索利用人工智能、物联网、区块链等技术开展物流信息溯源及全程监测，推进物流业降本增效[1]。

本文基于区块链的特点，针对目前物流信息化系统中存在的诸多问题，分析了区块链技术在物流行业的应用场景，设计了基于区块链的智慧物流平台，为优化智慧物流的安全性、可靠性和可信性奠定基础。

2 物流行业痛点

我国物流产业发展起步较晚，传统的物流模式已经不能满足市场的需求。在信息技术发展的推动下，物流企业普遍引入物流信息技术，对物流过程产生的信息进行采集、存储、汇集、分析，从传统的物资运输逐渐拓展到整个供应链流程。2009年，中国物流技术协会信息中心等部门联合提出了“智慧物流”的概念，通过依托区块链、人工智能、大数据、物联网等信息技术，实现物流结构的深度调整和物流资源的整合优化，成为物流产业发展的必然选择。

但在智慧物流高速发展的过程中，一些问题逐渐暴露出来，其中物流传输过程中会出现生产数据造假、信息泄露、质量安全等问题导致追溯困难、安全性难以保证;还有各环节信息交互不及时、信息不透明导致数据共享困难、多方协同难以实现以及参与方众多、物流企业节点较为分散，使得物流供应链信用成本高，中小企业融资难，严重阻碍了物流行业发展的步伐。

2.1 中心化系统物流供应链协作困难

物流供应链是由供货商、制造商、仓储企业、货运公司、分销商、商业信贷机构、监管机构、用户等多节点构成的物流网络。传统物流供应链通常是由核心企业驱动的中心化功能网络结构模式，供应链运行过程中产生的数据零散地保存在各节点的私有系统内，由于供应链涉及的参与方多、节点企业分散、企业协同交互难、信息沟通不畅导致物流供应链信用成本高，中小微企业很难获得金融机构的融资支持，导致企业融资难、融资贵[2]。

2.2 多方信息共享难

一方面，供应链中企业独立管理物流系统运行，信息孤岛现象严重，各环节之间的信息对接过程十分冗杂，信息流动不畅导致供应链上的各节点无法第一时间掌握相关情况，从而影响供应链效率，不能有效实现商流、物流、信息流、资金流四流合一，难以建立多方共同信任体系和隐私保护体系;另一方面，物流信息在共享过程中容易被泄露，企业的关键数据隐私保护存在困难。多方的物流信息系统也存在被攻击、侵入、信息篡改的风险，给多方的合法信用权益、财产造成损失。

2.3 信息溯源难

物流传输过程中生产数据造假、信息泄露、质量安全等问题依旧突出。在产业链中，某些环节信息未纳入整个供应链信息系统的体系中，没有实现信息系统的数据全渠道参与，并且在物流传输的过程中，也无法保证商品中的某一方是否提供真实可靠的信息。当产品出现质量或是安全问题时，难以判断责任主体，无法追踪溯源，导致信息不通、监管不及时现象的发生。最严重的是不法分子利用快递物流进行走私、运送毒品、运送濒危野生动物制品等非法交易，由于物流运输量庞大、物流企业参差不齐、物流安检不严，这些非法货物常常被夹带在其他货物中难以辨认，即便查出问题货物，通过填写虚假的发件人信息等手段，监管部门及公安系统难以追根溯源，无法定罪致使犯罪成本较低。

3 区块链如何赋能物流行业

区块链是一种可信的分布式数据库，是分布式存储、共识机制、点对点通讯、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链是在互联网时代的集成式创新，将区块链去中心化、多方共识、信息不可篡改、公开透明等特点与智慧物流产业相结合，可以解决当前物流信息系统中的痛点，探索区块链更多、更深入的应用场景，推动物流行业变革。

3.1 区块链赋能可以实现多中心的物流供应链体系

基于区块链自身分布式架构体系以及相应的共识协议、激励机制，把物流数据存储在每一个参与数据共享的企业节点上，且参与的企业节点都会记录结果并进行验证，这样就构建了一个全网共识、全网监督的共享账本，所有参与方都能够实时访问网络上的数据。引入区块链后可以实现分布式记账，通过区块链网络的多方交叉验证，保证区块链记载的相关信息真实可靠，降低供应链物流企业间的信任成本，方便金融機构开展征信业务，有利于解决中小物流企业融资难等问题[3]。

3.2 区块链赋能有助于打破信息孤岛现象实现信息共享

传统的技术手段是通过相关数据接口的方式实现企业间的数据传输，但这样在数据授权访问和隐私保护方面都有相关的问题。通过区块链中的非对称加密和数字签名技术，可以解决多个系统间授权访问难题，避免繁琐的线下对接和对账的过程，实现商品需求、客户管理、销售跟踪等信息的快速及时传递和信息协调。区块链有效解决了信息共享不充分的问题，打破信息孤岛现象，提高信息资源的利用率和系统运作效率，降低信息流通成本[4]。基于区块链非对称加密、零知识证明等加密技术的使用，所有的物流数据信息都会保存在链上，链上数据不可篡改，在充分实现数据共享的同时也能保证个人信息隐私，最大程度的保证了物流数据的安全性，有效防止物流信息泄露，保障企业权益，同时基于复杂的加密算法，使得数据难以被攻击和篡改。

3.3 区块链赋能有助于物流溯源监管

基于区块链去中心化的技术，与物联网、云计算技术相结合，可以对物流运输的整个过程进行监控，实时查看数据信息，使得资金流路径更清晰透明，智慧物流安全性大幅提高，一旦出现物流运输安全事件，监管机构可以全方位了解物流运输的安全事故的过程，并且该系统还可以与政府机构的监管部门的数据相通，实现货物信息监管与资源调配的管理体系，提高物流行业监管力度。

4 区块链物流平台总体架构设计

智慧物流作为现代产业，对于促进绿色经济转型发展、优化政府的宏观调控、打造中国经济升级版具有重大意义。以区块链作为底层技术，结合物联网、大数据等技术优化信息管理系统，提升制造业供应链智慧化水平、实施物流系统优化改造，可以实现信息在供应链流动，打造集货物流、资金流、信息流、商流等为一体的现代商业服务[5]。智慧物流区块链平台主要依托目前物流的总体业务系统进行改进，解决原生应用系统存在的壁垒问题，提高业务协作能力，为港口物流上下游企业提供更优质的服务，带动一批企业助力打造智慧物流生态圈。

平台的应用架构可以划分为六个层次，分别是基础设施层、数据层、网络层、平台层、应用层与呈现层，其中数据层包含业务数据存储，以及链式数据存储和链上节点数据存储;平台层是系统业务对象的组件化抽象和最低粒度的组装以及相关智能合约，并提供标准的调用接口供具体的业务应用直接调用;应用层包括了本平台业务与管理层面需要实现的具体应用。

基于区块链的分布式技术打造一个去中心化的流转平台，平台系统按照节点类型可以分为供应商节点、运输商节点、仓储商节点、金融机构节点以及参检单位节点。供应商节点可以作为核心节点并通过后续多于51%投票权后添加和删除任意节点;运输商节点以及仓储商节点具有交易的功能;金融机构节点可以为其它节点带来综合性金融服务;参检单位节点具有对全部账本进行监管但不具有交易功能。供应商、运输商、仓储商等多层机构协同合作，所有交易记录保存在区块链中，所有的参与方共同维护区块链网络，保证数据不可篡改，同时提高了协同效率。

5  区块链技术在物流领域的应用场景

5.1 物流溯源

传统的物流溯源系统面临着溯源环节信息共享程度低、信息安全性没有保证、责任主体难确定等痛点。通过区块链技术，可以连接产品、产地、校验、监管、消费等各个环节，将产品信息上链，可以记录产品生产、加工、运输、销售等过程的真实情况，实现全流程的透明化，提升产品安全质量，利用区块链分布式账本以及不可篡改的特性，溯源信息不可篡改，保证数据的真实可信，还可以建立全流程的可追溯，其中包括源产地、生产环节追溯、质量控制与质检测权威机构追溯、质检报告追溯、相关视频或图像信息追溯（较海量的数据）、流通与物流环节及最终销售环节等的全程追溯功能。

5.2 物流金融

随着物流业的高速发展，物流供应链从原来相对简单的供需关系转变为多方参与的协同模式，而供应链金融因为多主体参与、信息不对称、信用体系不健全等导致业务效率低下、中小企业融资难、融资贵等问题，制约着物流行业的快速发展，通过区块链技术，将区块链与物流金融数据库连接，实时记录各个参与方的信息，从而搭建一个安全信任的交易环境，同时依托区块链上不可篡改的存证数据，可以保证交易的真实性，避免信息伪造而造成的风险，提升交易的信用，助力解决中小企业融资难、融资贵的问题。

5.3 物流征信

在物流货运业的信用评级中，虽然很多平台纷纷表示要基于大数据风控来提供金融保理服务，但是目前的线上业务交易量毕竟占总体交易量的比重不大，并且仅靠企业的经营流水和运输业务数据来评价企业信用存在着片面性的问题。物流行业的信用体系非常不健全，所以可以通过区块链将供货商、物流公司、仓管公司、海关、银行、相关监测机构、担保机构、保险公司、融资企业、政府监管等各方接入平台，通过智能算法编写评级算法，利用账本上真实的数据计算企业的征信评级，然后将评级结果写入区块链，可以提升中小物流企业信用度，同时为消费者提供高质量的物流服务[6]。

5.4 仓单保理

目前大部分倉单管理系统都是以第三方平台的信誉做担保，在这种流转模式下，电子仓单系统出现信息泄露、供应链上下游信任不能有效传递以及无法实现全程信息共享等诸多问题。通过运用区块链技术，可以实现去中心化的电子仓单流转，增强各层机构之间的信任，节省传统模式下许多信任背书和签订多方协议的繁琐环节，提高了电子仓单的流转效率。将以仓储为核心的相关信息存入区块链，将使其可信性得到极大加强，建立一条可信的、完整的监控货物信息链，将有助于建立供应链参与方之间建立信任关系，为仓单进行可靠性背书。

6  结束语

随着新一代信息技术的发展，物流行业信息化程度不断提高，在其发展过程中逐渐暴露出各种各样的问题，而区块链是一种新兴的前沿性技术，将区块链技术与物流行业结合，打造一个“区块链+物流”的新模式，为物流中存在的问题提供了解决方法，推进物流降本增效，助力物流行业朝着更高效、更协同的方向发展。

参考文献

[1] 张小华.浅析区块链技术及其在物流领域的应用[J].科技经济导刊，2017（18）：25-26.

[2] 徐春波，闫龙.区块链技术在物流与供应链领域的应用分析[J].物流工程与管理，2019，41（06）：66-68.

[3] 饶东宁，王军星，蒋志华，陈宇恒，罗育红.区块链技术在物流供应链领域应用综述[J].软件导刊，2018，17（09）：1-3+8.

[4] 朱海洋，陈梁，等.基于区块链技术的大宗商品现货仓单融资与交易研究[J].网络空间安全，2019，10（11）：1-.

[5] 王娟娟，刘萍.区块链技术在“一带一路”区域物流领域的应用[J].中国流通经济，2018，32（02）：57-65.

[6] 罗杏玲.区块链技术在物流领域中的应用探索[J].中国商论，2017（24）：7-8.