杨望：区块链技术在供应链的应用与发展

图：从区块链到供应链

文：瀚德金融科技研究院副院长 中国人民大学国际货币研究所研究员 杨望

导读

2017年, 供应链的创新与应用得到了国务院的重视，其中, 《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》指出， 推进供应链的创新与应用是落实新发展理念的重要举措，有利于实现降本增效和供需匹配, 是供给侧结构性改革的重要环节。

正文

目前区块链尚未形成统一定义, Satoshi (2008) 指出区块链是由网络各节点共同维护、管理和监督, 具备去中心化的特点;Swan (2015) 将区块链技术当作是公开透明的数据库;王硕 (2016) 提出基于整合数学算法, 区块链将组成有序数据块, 形成去中心化、去信任的数据库。如今, 针对立足产业供应链的供应链, 区块链基于其技术优势改进了互联网供应链中的支付清算、数字票据等金融活动以及权益证明、物流运作证明等产业活动 (周立群、李智华, 高凡雅、王喜, 2016) , 从而实现对业务情境化的融合 (曹月佳、承安, 2016) 。区块链与供应链的结合在网络上借助信息系统集成实现, 还有数字供应链、供应链动态多中心协同认证和以智能合约程序研发等来促进多方的商务合作 (朱建明、付永贵, Richardetal, 2016) 。宁卓等 (2018) 基于区块链技术在物流中的应用分析, 认为区块链是一种分布式的P2P网络共信智能账本技术, 具有去中心化、去信任、完全透明等原生优点, 解决了企业间共享数据时的重重顾虑。

瀚德金融科技研究院副院长 中国人民大学国际货币所研究员 杨望

随着中国市场经济进程的不断推进, 市场这只“看不见的手”起到越来越重要的作用, 不同企业供应链之间的竞争也愈来愈剧烈。为了促进供应链体系的完善, 非常急迫和关键的问题是如何引入和应用最新信息化技术和供应链管理技术。

供应链管理的总体框架与应用场景

基于区块链技术构建供应链的总体框架。分布式主体共同配合完成了区块链数据库的更新、维护, 这体现了区块链技术的去中心化特点。供应链是由制造商、供应商、分销商、零售商和客户等多主体通过信息共享以实现资源共享的多元化、多层次、多功能链式组织。区块链技术和供应链物流信息资源分布式管理是按照去中心化的思想, 各主体之间平等地进行信息交换和储存并享有相同的权利和义务。可见, 二者在主体上存在耦合关系。

首先, 区块链技术能使得数据公开透明, 无论是用户管理、基础服务、智能合约还是运营监控的过程都能形成一个完备且贯通的信息流, 当问题出现时, 参与主体能够及时发现, 同时可以针对系统中的问题找到解决的办法, 继而提高供应链的总体效率。其次, 区块链具有数据不可篡改性和时间戳存在性, 当供应链体系内各参与主体间产生纠纷时, 举证与追责都能容易实现。最后, 区块链的数据不可篡改性与交易可追溯性可根除产品流转过程中的信息伪造问题。

区块链技术在供应链中的应用场景。供应链协调进货、采购、生产、销售、订货处理、库存控制、客户服务及外包等活动, 包括供应商、中间商、第三方服务商和客户等参与者之间的协同运作。在供应链中, 诸如原材料、生产过程、技术标准之类的数据, 往往湮没在各个环节的转换过程中, 导致参与者由于信息缺失而产生信任危机。供应链包括采购、制造和销售等阶段, 在这三个阶段中, 可将相应的数据记录在区块链上。

区块链技术是一种分布式的、共享的账本, 可以提供非常保密和不可改动的数据。利用区块链、物联网技术可以跟踪供应链采购、制造和销售等各环节, 提升供应链整体的安全性与效率。

在采购阶段, 原料供应商需要提供原材料的生产证明信息, 以及用于帮助识别该原材料特征的标签、生产商生产该原材料的年产量信息等, 这些参数可以针对不同类型的原材料进行调整。原材料作为产品的源头, 其真实性尤为重要, 这些原材料的信息都需要登记到区块链中, 如果信息长度过大, 可只将其数字指纹记录在区块链中。

在制造阶段, 其输入必须为上述采购阶段的输出。如果产品制造需要多种原材料, 则把每一种原材料都作为输入, 记录制造方、制造时间戳等信息, 输出为产品。在销售阶段, 为每件产品生成一个独一无二的标签, 可使用二维码、近距离无线通信技术、射频识别标签的形式链接到产品原材料、成分或者产品本身的区块链证明。消费者取得产品之后, 通过扫描标签可以自动链接到其来源信息以及流通全过程。

在物流阶段, 采用数字签名和密钥, 可以充分保证信息安全和用户隐私。每个快递员或快递点都有自己的私钥, 是否签收或交付只需要查一下区块链即可。没有收到快递的用户是不会产生签收记载的, 因为快递员不能伪造签名, 这能够降低用户的投诉率, 防止货物的误拿和冒领误领。安全隐私有了保障, 实名制的接受程度提高, 从而推进国家物流实名制的实施。

区块供应链的问题与发展建议

区块供应链的问题。一是区块链交易响应速度滞后问题。工作量证明是区块链技术的共识算法, 但确保每个节点真实且完整地记录数据需要消耗大量的计算成本。然而, 过度地追求公平和透明会影响效率, 如初始比特币网络每秒只处理七笔交易 (Swan, 2015) , 且交易确认需要约10分钟的延迟时间, 吞吐量较小难以满足供应链物流的各种需求, 特别是电子交易平台等数量较大且实时性要求高的数据信息资源。

二是区块链交易安全问题。区块链是以加密算法为核心的信息技术, 比特币区块链的账户是全网公开的, 只要破解私钥就可以掌握该账户的所有信息。对于不能公开的账户信息, 需要设计新算法对账户信息进行加密, 但这种新算法还有待开发。另外, 区块链还面临着51%进犯可能, 现实网络系统中单个节点掌握全网51%的算力, 成本的投入大大超过攻击后的收益。

三是区块链交易隐私问题。区块链系统中所有数据信息均通过公网存储和传输, 每一网络节点可无约束地与其他节点链接, 在网络层没有身份验证以及其他防护。任何机构或个人都能够跟踪公有链上的来往数据, 无益于保护用户的隐私。

区块供应链的问题与发展建议, 一是打造更新时间间隔更短的区块链技术体系。增强对网络关键技术和核心设备研发的支持, 积极稳妥推进IPv6商用建设、网络过渡与交易迁移, 重点关注互联网核心架构和关键技术的研发创新 (Buterin, 2014) , 建立完善更新时间间隔短、数据通信技术快、共识机制灵活高效和数据吐吞量大的区块链技术体系, 以促进区块链在数据量大、对实时性要求性高的供应链物流信息资源管理中的应用。

二是采用综合算法和现实约束结合的方式。联合算法技术, 运用司法、行政、市场监管手段与资产抵押等进行共同管控, 防备区块链交易安全问题。例如, 借助高度通用的编程语言, 升级以太坊协议 (Ethereum Protocol) 的功能, 短期内可以使用两个额外的策略应对51%攻击问题:第一, 基于区块链的挖掘算法, 至少使每个挖掘者被迫成为一个完整的节点, 创建一个下界完整的节点;第二, 处理每个事务后将在区块链中形成一个中间状态树根, 这样即使块验证是集中的, 但只要存在一个真实验证节点, 集中化问题就可以通过验证协议加以规避。

三是构建更高私密性且谨慎控制网络的连接。高度重视触及金融的区块链网络信息资源, 在连接时核实和多重考证身份, 防止未经授权的网络节点接入, 造成数据泄露。具体方案是, 建立经过认证的机构代理组织来代理用户操作, 使用户个人信息和行为不记录在区块链网络交易中;设置用户访问权限和安全密钥, 限制数据的流动性;利用密码学对各节点进行验证和保护, 保障用户的隐私;限制供应链物流信息数据的传输, 与该业务无关的个人、机构无权稽查与传播信息。

（原刊于《金融博览》2018年第4期）

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