基于區塊鏈技術的鐵路餐飲積分鏈應用研究

袁磊磊，王洪業，朱建生，徐東平，呂曉艷

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術研究所，北京 100081）

隨著市場競爭的日益激烈，會員積分體系是商戶保持客戶活躍度、維系客戶忠誠度的重要且常見的營銷手段。國內金融、通信運營商、航空、電力、酒店、百貨公司等商家常采用積分系統吸引客戶，希望通過積分增加消費者粘性。對于客戶而言，手中持有的積分卡種類多，體量大。據統計，各行業的積分發行量價值數百億元人民幣，但積分消耗率僅為20%，大量的積分被用戶沉淀。因此，提升積分兌現的便利性是促進消費的一種很好的手段。

傳統積分模式下，積分系統多為單個商戶的自建系統，存在應用局限，影響用戶使用的便捷度，制約了營銷積分的轉化效能。主要存在下述幾個問題：（1）積分過于分散，流通效率低；（2）積分發行不透明，公信力不足；（3）積分查詢不便，且運營成本高。

區塊鏈技術的積分聯盟方案可以提供統一的積分兌換，使得商戶專注于維護客戶粘性而不增加原有系統的復雜性[1-3]。對于客戶，積分兌換有了更豐富的選擇方案，如一站式的服務，是一種雙贏的解決方案。同時，積分聯盟方案提供通用的積分清算、結算服務，支持多家商戶共同記賬、實時清算、定期結算等。在不同商戶之間，可以通過設置不同的匯率實現積分間兌換。對于解決積分促銷的業務問題，方便而有效。

鐵路已經建立基于鐵路出行延伸服務平臺[4-5]，為積分的應用奠定了基礎。本文基于對區塊鏈技術的研究，在鐵路12306互聯網售票系統（簡稱：12306）餐飲平臺搭建基于區塊鏈技術的鐵路餐飲積分鏈，為餐飲積分聯盟在互聯網+鐵路+餐飲的應用提供有效解決方案。

1 區塊鏈與積分聯盟

面對傳統積分應用模式存在的不足，重塑積分作為一種數據資產的效力，構建去中心化的積分資產的發行、流通、管理和交易體系尤為重要。

1.1 區塊鏈

區塊鏈技術利用塊鏈式數據結構驗證與存儲數據，利用分布式節點共識算法生成和更新數據，利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全，利用有自動腳本代碼組成的智能合約編程和操作數據，是一種全新的分布式基礎架構與分布式計算范式，具備去中心化、可追溯性、不可篡改性、透明性和智能合約的特征。

（1）去中心化

區塊鏈的去中心化基于點對點通信技術，每個節點獨立而平等，節點都根據相同的共識機制完成區塊鏈中涉及到的功能。通過點對點通信技術，使得每個節點都持有相同的數據副本，再結合密碼技術實現數據的客觀“可信”。

（2）可追溯、不可篡改性

區塊鏈記錄了歷史交易，通過鏈式結構實現數據的追溯查詢，基于密碼學的散列算法實現了交易數據的不可篡改。

（3）透明性

比特幣以及以太坊上的數據對公眾都是公開的，任何人都可查詢鏈上的數據。但透明不代表沒有隱私，比特幣和以太坊都基于密碼學，做到了對個人的隱私保護，個人數據不包含任何個人的身份信息。

（4）智能合約

傳統合約的履行從根本上是由法律來保障的。合約被自覺履行一般都是因為有利益、道德或者法律后果，受許多主觀因素影響。商業活動中為了防止違約、或者對違約進行追索，需要付出高昂的成本。

區塊鏈智能合約的本質是一套數字化形式的契約程序，由計算機確保嚴格執行。一旦合約的條款觸發某個條件，程序就會自動執行，具有自主性和自治性。

1.2 基于區塊鏈技術的積分聯盟

與傳統的積分聯盟不同，區塊鏈核心技術應用于積分領域中時，在鏈上發行或正在流通的積分在后續的流通環節中可以通過智能合約自動執行，積分流通不再由單一中心控制，這樣能夠充分應用區塊鏈的技術優勢提高積分流通率和兌換效率，真正意義上實現積分通兌[6-7]。區塊鏈技術在積分通兌中的優勢如下。

（1）提高積分市場流通率

去中心化的交易模式使得后續積分流通環節不再依賴最初發行方系統，用戶積分可以在不同商家、不同行業間更加快速便捷地進行流轉和使用，全面盤活“沉睡”積分，提高積分的流通率。

（2） 提高積分運營效率

智能合約自動執行、自動兌換、自動結算、自動統計，簡化了后臺系統接口對接、積分變動對賬核實等多個繁瑣的工作流程，節省人力和時間，降低了平臺人工運營成本，使積分通兌的效率得到極大提高，提高用戶積分體驗。

（3） 提高積分利用率

用戶可在區塊鏈上查詢本人在各商場里的積分消費記錄、積分兌換記錄、賬戶積分余額，同時也可以整合匯聚各商戶中的低價值零散積分，換取更高價值且為自身所需的商品或服務，有效提高用戶在積分上的使用率。

（4）積分發行公正透明

采用分布式賬本記賬，所有積分發行、流轉、銷毀等商業數據均為公開透明、可追溯查證，且鏈網下數據不可篡改，不同企業或者不同部門可互相監督，確保了一個公平、公正的環境，使得整個積分聯盟有了強大的信任基礎，對整個產業聯盟和積分消費生態的健康發展起到了良好的促進作用。

在“區塊鏈+積分聯盟”的商業生態圈內，運用積分作為媒介，助力創造一個聯盟積分商業閉環。快速鏈接多端系統的消費端，實現商戶之間的相互引流，互補消費，提升積分轉化率，在有利于企業精準挖掘客戶消費價值的同時，客戶也不用再為各種繁雜的積分支付、獲取方式而煩惱，無疑是增加客戶體驗感和商戶流量的合理方式，更推進了區塊鏈技術商業應用的發展進程。

2 鐵路餐飲積分鏈

2017年7月，全國高鐵動車開通網上訂餐服務[8]，主要在各省會及計劃單列市所在地的27個主要高鐵客運站推出。乘坐G、D字頭動車組列車的旅客可以通過鐵路12306網站或12306手機APP等方式預定餐品，為了提供更多品種、口味的餐食服務，旅客既可以預訂所乘列車餐車供應的自營餐食，也可以預定沿途供餐站供應的社會品牌餐食。

2016年3月，山東警方破獲案值5.7億元非法疫苗案，疫苗未經嚴格冷鏈存儲運輸銷往24個省市，舉國震驚。

2.1 訂餐系統積分流通方案

結合既有的鐵路訂餐平臺，選取有資質的鐵路餐飲服務商戶，利用區塊鏈技術建立餐飲積分鏈。也就是圍繞鐵路系統與大型商戶，共同搭建聯盟鏈，旅客以輕節點的形式接入，并將所有交易概要信息哈希值打包上鏈。

圖1為基于區塊鏈技術的鐵路餐飲積分鏈生態圖。旅客在訂餐過程中，可以在聯盟鏈中的任何一家商戶進行積分消費和兌換，旅客手中所獲得的積分能夠在整個餐飲聯盟的商業生態里實現自由流通和交易，使其本身的價值得到充分的發揮。所形成的積分鏈生態圈不僅可以增強各商戶之間的相互引流與合作，提升鐵路延伸服務的整體公信力，同時也可以促進旅客訂餐需求量的增長，提高旅客在車上用餐體驗。

圖1 基于區塊鏈技術的鐵路餐飲積分鏈生態圖

2.2 積分交易流程設計

積分交易流程設計由積分的產生與發放、使用與流通、積分贖回這3個部分構成。

（1）積分的產生與發放

商戶從鐵路訂餐平臺購買一定量的積分作為其初始積分。旅客在鐵路12306網站或是12306手機APP上訂餐并在餐品配送完成后，商戶按相應的兌換比例將一定數量的積分發放至旅客的個人賬戶內。

（2）積分的使用與流通

（3）積分的回收

各商戶累積了一定數量的積分后，可以按產生積分時的兌換規則，同鐵路訂餐平臺進行結算，按相同比例將積分進行等價贖回，返還資金。區塊鏈積分交易流程如圖2所示。

圖2 區塊鏈積分交易流程

具體的訂餐數據流程如圖3所示。

旅客在鐵路12306網站或是12306手機APP上提交餐飲訂單并完成支付，訂單號、商戶編號、餐品數量、優惠券信息、交易狀態等訂單詳情會記錄在鐵路既有的集中式信息系統內。不包含旅客個人隱私信息的訂單詳情會發送給商戶，進行交易初步驗證，若交易驗證失敗，則將資金直接退回至旅客原賬戶；若驗證成功，商戶則開始準備餐品并交由地面工作人員進行配送。旅客確認收到餐品后，由鐵路系統發放積分至旅客個人賬戶，由商戶節點將交易信息打包成為區塊，主要包括旅客賬戶編號、商戶賬戶編號、訂單號、訂單時間、訂單內容、訂單金額、服務費金額、產生積分數量等，并在鏈上進行廣播。所有記賬節點對交易信息進行驗證，由智能合約判斷交易的真實性，智能合約判斷成功后，采用快速共識算法將交易信息同步至區塊鏈所有的節點內進行存證。

圖3 訂餐數據流程圖

3 結束語

為解決商用積分系統積分交叉消費兌換繁瑣的應用問題，本文在研究區塊鏈技術的基礎上，提出構建基于區塊鏈技術的鐵路餐飲積分鏈方案。通過區塊鏈上的交易實現積分的自由流通、使用和消費，重構積分運營體系，以形成完善的積分生態系統，改變傳統中心化模式下存在的弊端，全面盤活“沉睡”積分，在為客戶提供便利的同時，推動積分通兌市場的發展，實現對行業、對商戶、對消費者等的多贏應用創新。在積分鏈上進行智能合約的變更、通過業務規則的調整實現自動更新上鏈等，將是下一步需要深入研究的內容。