區塊鏈技術對物流供應鏈的重塑

文/劉睿智 趙守香 張鐸

一、引言

隨著物聯網、人工智能及機器學習的發展和成熟，數據成為各個行業的重要資源，成為各個公司爭奪的焦點。我們每天都產生了大量的數據、制造了大量數據，可是大部分數據都不被我們所了解和掌握。在物流行業也是如此，數據信息統計困難，數據的真實性和完整性存在質疑，由此導致了物流供應鏈的眾多問題，例如供應鏈各環節企業之間缺乏信任、信息傳遞不暢，導致物流運作效率低下、中小物流企業融資困難，成本較高等。因此，物流供應鏈行業需要一項能夠真實、完整、快速地記錄和傳遞數據的有效工具。區塊鏈技術的產生解決了物流供應鏈的燃眉之急，保證了交易及物流過程中數據記錄的完整性、真實性和快速性，這對于加快物流供應鏈效率，降低經營成本，分析和改進供應鏈流程具有重要意義。

二、區塊鏈技術的特點

區塊鏈是分布在全球各地，能夠協同運轉的數據庫系統。傳統的數據庫讀寫權限僅僅掌握在一個人手中，而在區塊鏈中，只要加入區塊鏈網絡就可以在任何節點、任何位置進行讀寫。區塊鏈的主要特點有去中心化、分布式存儲、數據不可篡改，安全性高。

（一）去中心化

在我們日常淘寶購物的過程中，比如我們要購買一本書，購物流程為買家付款到支付寶平臺，賣方收買家付款信息后發貨，買方收到貨物確認收貨，支付寶平臺將資金打到賣方手中（如圖1所示）。在整個交易的過程中，涉及到資金的關鍵環節都要通過支付寶平臺進行，支付寶平臺的作用就是資金中介作用，它就是中間化的角色。假設在交易過程中支付寶平臺受不可抗力導致支付寶系統癱瘓，所有數據全部毀滅，那么買賣雙方的資金就會丟失，整個交易難以再順利進行下去。

圖1 目前淘寶購物交易流程

圖2 采用區塊鏈技術后購物交易流程

采用區塊鏈技術后，整個交易流程會發生巨大變化。下單并將資金轉給賣家，將轉賬信息記錄在自己的賬本上并將信息廣播出去，賣家和支付寶在收到轉賬信息后記錄在自己的賬本上，賣家發貨后將發貨信息記錄在賬本上并廣播出去，買方和支付寶收到發貨信息分別在各自賬本上記錄，買方收到貨物后交易結束（如圖2所示）。在這個過程中，買方、賣方和支付寶各自都記錄了其他雙方的各項數據信息，即使某一方的數據丟失，另外兩方的信息還存在，保證了交易過程中的安全性。區塊鏈技術使利益相關者全部處于同一地位，擁有相同的話語權，保證交易的公平公正，這就是去中心化。

（二）分布式存儲

分布式存儲是數據存儲的一種方式，通過網絡使用網絡中所有的計算機磁盤，將數據分割后存儲在這些磁盤中，這些磁盤共同構建了一個虛擬的存儲設備。根據之前去中心化的思想，交易記錄要存放在所有的計算機中，通過多個節點備份，復制出多份數據，雖然每臺計算機的數據存儲容量有限，但是區塊鏈中所有的計算機組合起來存儲容量是無限的，所有人都能夠維護這份數據，所有人都有能力彼此監督維護數據庫的行為，一個人可以篡改自己的賬本，但是他不可能改變世界上的所有賬本。分布式數據存儲能提高系統的可靠性、可用性和存取效率，而且易于拓展，在區塊鏈領域應用非常廣泛。

（三）數據不可篡改，安全性高

分布式存儲是保障數據安全的措施之一，此外區塊鏈技術還應用了SHA256（）函數、非對稱加密、共識等機制保障數據安全，防止數據被篡改。

1.SHA256（）函數

SHA256（）函數是一個十分敏感的函數，輸入的字符、數據文件發生一點點變化，輸出的結果就會發生巨大的偏差，造成數據失真。區塊鏈中傳遞的信息經過SHA256（）函數的運算會輸出固定長度的字符串，再經過后期其他方式的安全加密，保障數據安全。

2.非對稱加密

假定現在有一個信息為ABC，要對該信息進行加密。將這條信息進行加密，設定密鑰為123，于是用ABC與123做運算，得到一個運算結果，在信息發布時我將加密后得出的結果發布出去，別人不知道我想要發送的信息其實是ABC。假如與我進行信息交互的人知道我的密鑰是123，那么他就可以進行逆運算，將其進行解密，得到原始信息ABC，這種情況下加密和解密所使用的密鑰是相同的，這種加密方式是對稱加密。非對稱加密是用一組加密對兒對其進行加密，例如對ABC進行加密，將ABC乘X再乘Y，然后按照某種處理規則進行處理，最后得到與原信息一致的輸出結果，X和Y就稱為一組加密對兒。對29進行非對稱加密，29乘13再乘77，我們規定取乘積的后兩位，所得到的輸出結果仍是29，在這個過程中使用了兩個不同的密鑰，得出的信息仍是原始信息，這種加密方式就是非對稱加密。

在具體應用過程中，我們稱X、Y一個為私鑰，一個為公鑰，發送者將加密后的信息連同公鑰打包發送給接受者，接受者通過公鑰按規定方式解密，與發送者核對信息，正確后再將私鑰發送給接受者，接受者解密獲取原始信息。非對稱加密既保證了信息不被篡改，又核實了接受者的真實性。

3.共識

共識就是大家對某一問題達成一致，這里的大家不是指全部人，而是大多數人。在企業董事會決策過程中，超過一半的人同意那么這項決策就可以實施了，這遵循的就是少數服從多數的原則，同樣，在區塊鏈網絡中各個節點也達成了少數服從多數的共識。在區塊鏈信息網絡傳遞中有可能出現信息傳遞延遲、系統不穩定、報錯、數據被篡改等一些突發狀況導致一部分節點數據出現偏差，這種情況下就可以按照少數服從多數的共識將少部分人的數據進行變更，從而符合大部分人的數據。共識機制在一定程度上維護了區塊鏈網絡系統的和諧，使系統內的數據信息一致。

三、傳統供應鏈存在的問題

供應鏈是圍繞核心企業，通過對商流、信息流、物流、資金流的控制，從采購原材料開始到制成中間產品及最終產品、最后由銷售網絡把產品送到消費者手中的一個由供應商、制造商、分銷商、零售商直到最終用戶所連成的整體功能網鏈結構。目前在供應鏈管理的過程中，存在著一些問題，如上下游企業缺乏信任、信息流通不暢，響應速度滯后、管理成本較高等問題，這些問題制約著供應鏈體系作用的發揮，是供應鏈發展急需解決的問題和瓶頸。

（一）供應鏈合作企業相互不信任

供應鏈運作憑借的就是上下游企業之間的相互協調配合，當出現問題時大家盡自己所能，采取一致的態度和措施，共同度過難關。人人都有私欲，企業也不例外，企業是以營利為目的的組織，供應鏈的目的是實現整個鏈條利益最大化，而不是某個企業的利益最大化，企業自身利益最大化和供應鏈整體利益最大化在有些時候就會產生沖突，有些企業就會隱瞞信息，消極參與，最終造成企業之間相互猜忌，相互不信任。從供應鏈多年的發展來看，供應鏈要想順利運行，就需要一個實例較強，擁有較高話語權的核心企業加入進來，來主導整個供應鏈的運行，在這個過程中就有可能出現核心企業憑借自己的強大優勢壓榨其他中小企業的利益，不公平交易現象發生，造成這些中小企業的不滿，供應鏈企業之間存在烈痕和不信任，最終導致供應鏈難以發揮其作用。

（二）供應鏈信息流通問題

大多數交易都伴隨著物流、資金流、信息流，三者密切相關，都發揮著重要作用。信息在交易過程中指引著什么時候付款，什么時候發貨，信息傳遞的速度影響著整個供應鏈運行的速度，因此供應鏈中信息傳遞是否順暢起著至關重要的作用。供應鏈的作用很大一部分憑借加快各環節企業之間的信息流動，從而提高交易速度，提高效率。

在供應鏈運行過程中，由于一些企業的硬件設施相對落后、管理人員操作不及時使供應鏈信息流通不暢，信息傳遞不及時，造成數據信息發生偏差，影響整個供應鏈的運行。著名的“啤酒實驗”反映的“牛鞭效應”問題就是由于信息失真造成的后果，致使制造商產品堆積如山，發生滯銷，消耗大量的庫存和管理成本。信息傳遞不暢勢必會影響交易時間，使交貨周期延長，一些快速消費品就會出現斷貨現象的發生，造成客戶不滿，從而影響客戶服務水平。

（三）信息安全存在風險

由于供應鏈鏈條上存在著眾多企業，企業類型和背景復雜，難以對每一層次的企業進行調查，很有可能將交易過程中的重要信息通過間接合作企業透露出去，造成商業機密泄露，給企業帶來巨大損失。在運行過程中，一方的信息系統遭到攻擊，會使所有的交易信息泄露，與其進行交易的企業也會受到嚴重的損失，所以供應鏈的信息安全是牽一發而動全身的。在供應鏈中，信息安全問題并沒有得到有效的解決，交易數據泄露、客戶資料被盜取等問題頻頻發生，這些關鍵信息關系到企業的生死存亡，是供應鏈發展的阻礙。

四、區塊鏈技術對供應鏈的重塑

2017年10月，國務院辦公廳發布了《關于積極推進供應鏈創新與應用的指導意見》，意見中指出隨著信息技術的發展，供應鏈已發展到與互聯網、物聯網深度融合的智慧供應鏈新階段。要提高流通現代化水平，推動流通創新轉型，提高供應鏈智能化水平，提高供應鏈服務水平。區塊鏈技術是繼物聯網、大數據等新技術的又一新鮮事物，又一創新成果。將區塊鏈技術與供應鏈有機結合是順應時代發展趨勢的重要體現，有效地解決了供應鏈發展過程中存在的問題，促進了區塊鏈技術的應用及供應鏈的發展，是供應鏈發展的創新。

區塊鏈技術與供應鏈融合，解決了供應鏈目前發展存在的問題，對供應鏈進行重塑，主要體現在增強合作企業之間的信任和公平、提高供應鏈信息流通速度、提高信息安全，此外區塊鏈技術的實施還有助于中小企業解決融資問題，對產品進行追溯，保證產品質量安全，維護市場秩序和消費者生命財產安全。

（一）增強企業之間的信任，促進交易公平

傳統供應鏈企業之間不信任，核心企業的存在可能會導致交易不公平現象的發生，區塊鏈技術的融入能夠有效解決這一問題。區塊鏈的首要特點就是去中心化，在整個供應鏈鏈條上和交易過程中，傳統供應鏈中的核心企業將不復存在，各個企業之間的地位都是平等的，擁有相同的話語權，因此在交易過程中就不會出現以大欺小、倚強凌弱現象的發生，從根本上維護交易公平公正。

由于交易信息在所有利益相關者的賬本中都存在著真實的記錄，交易信息是透明的，同時交易信息個人無法更改，企業之間的信任感會大大提升，由此就會減少供應鏈企業消極怠工現象的發生，調動企業參與的積極性和主動性，使供應鏈上的全部企業相互協調、相互配合，實現共同利益最大化，充分發揮供應鏈管理的作用和效果。

（二）提高信息流通效率，減少企業決策失誤

傳統供應鏈中信息流通速度慢，信息流通渠道不暢，信息在傳遞過程中可能會發生偏差，造成傳遞信息延誤或失真，由此造成供應鏈上下游企業決策發生失誤，給整個供應鏈造成巨大的損失。

區塊鏈技術在信息傳遞上采用的是廣播的方式，將交易信息用廣播的方式傳播出去，這種方式有效改善了供應鏈信息流通速度慢的現狀交易信息廣播出去，供應鏈所有節點企業都可以快速的獲取到這條信息，避免了信息延誤狀況的發生。交易信息發出之后，各節點企業獲取信息后可以及時做準備，加快供應鏈的流通效率。例如各個零售商向批發商發出訂貨信息后，生產商、供應商都會在自己的賬本中記錄這條消息，生產商和供應商有充足的時間準備產品，這樣就使產品流通速度加快，縮短交貨周期，提高客戶服務水平和顧客滿意度；還能夠準確把握市場需求動向，合理安排各項工作，減少庫存積壓，降低庫存及管理成本。

由于數據信息不可篡改，企業信息系統維護成本也會相應降低；在供應鏈運行中交易費用是不可忽視的一部分，區塊鏈技術的應用使交易成本大大降低。

綜上所述，區塊鏈技術與供應鏈相結合，不僅會提高信息流通效率，減少企業決策失誤，還能夠有效地降低庫存及管理成本、信息系統維護成本、交易成本。

（三）維護企業信息安全

大數據時代，數據信息是企業的寶貴資產，對于企業發展發揮著重要作用。企業信息泄露事件時有發生，如蘋果公司泄露商業機密、東軟集團商業泄密、三星電子信息泄露，這些信息安全事故對企業經營和管理造成了不可估量的損失，其客戶也會擔心自己的信息被間接暴露，影響了企業的形象。因此，維護企業信息安全至關重要。

區塊鏈技術分布式存儲保證了即使某一方的數據丟失也沒有太大關系，因為數據分別存儲在供應鏈各環節企業節點上，再加上區塊鏈共識機制即少數服從多數原則的保障，數據丟失對于企業而言不再那么可怕，保證了數據的相對安全。同時分布式賬本中的每一個區塊都記錄了上一筆交易的索引信息和本次交易的數據，按時間順序首尾相連，交易被全網記錄并保存，保證了數據信息不被篡改。此外，區塊鏈技術采用了多種加密方式，如函數加密、非對稱加密等，即使數據在傳遞過程中被陌生人篡改，在解密過程中也能夠發現傳遞信息的變化；通過加密和解密的過程還可以驗證解密方是否是真正的信息接收方，防止信息傳遞錯誤。

區塊鏈技術憑借其分布式賬本和多種安全加密方式保障數據在傳遞過程中不被丟失，不被陌生人篡改，驗證發送方與接收方的真實性，對于維護數據安全，維護供應鏈正常運行秩序具有重要意義，能夠有效減少信息安全事故的發生，維護企業利益。

（四）推動供應鏈金融的發展

資金是企業生產經營的最基本要素，資金不足企業難以運轉。傳統供應鏈運作效率低，貨款支付較慢，造成企業貨款回收時間較長，企業流動資金缺乏，影響企業的進一步生產運作。供應鏈中核心企業兩端的企業往往是中小企業，企業實力有限，融資困難，由此出現了供應鏈金融即銀行向核心企業提供融資和其他結算、理財服務，同時向這些客戶的供應商提供貸款及時收達的便利，或者向其分銷商提供預付款代付及存貨融資服務。總體來講就是銀行根據對整個供應鏈的運營狀況和資信狀況的評估結果，向整個供應鏈提供金融服務。

銀行在評估過程中要對供應鏈的經營狀況、資信狀況、企業關系等方面進行全面的評估。區塊鏈技術在供應鏈中的應用為銀行進行評估提供了便利，保證了各項數據的真實性、準確性和完整性。區塊鏈技術分布式賬本使各個企業都詳細記錄了企業的經營信息及資金來源和輸出，同時各項數據不可篡改，方便銀行對各項交易和資金流動進行全面細致的調查分析，評估企業和供應鏈的經營狀況。

對于企業而言，通過區塊鏈構建了供應鏈多級融資體系、供應鏈信息共享、供應鏈金融可視化，憑借整個供應鏈的實力和信用，獲得融資，大大降低了中小企業融資成本，提高了資金流通速度，使整個供應鏈的競爭力大大提高。同時，區塊鏈分布式賬本便于監管機構設置區塊鏈節點實時監督和控制供應鏈運行，保障金融安全。

（五）實現供應鏈全程可追溯

在供應鏈運行過程中難免會出現這樣或是那樣的問題，問題發生后難以界定發生的原因，找到相關證據，責任不清，難以劃分清楚，造成了無責任企業的不滿。采用區塊鏈技術后，數據完整記錄不可篡改，對各個環節的企業交易信息全面把控，對供應、生產、分銷、零售等環節嚴格監控，出現問題后可以快速找到問題出現的原因以及由誰來負責，將企業責任界定清楚，承擔相應的責任和義務。

此外，區塊鏈技術的應用還有利于產品防偽和安全追溯制度的貫徹實施。區塊鏈技術的數據不可篡改性和時間戳的存在使得產品防偽溯源更加便利，對產品進行編碼，讓所有產品做到“一物一碼”，能夠準確地辯識不同產品，然后通過區塊鏈技術分布式賬本記錄原材料及供應商信息、生產信息、倉儲信息、運輸信息、銷售信息，根據商品追溯碼就可以查詢到產品是否是正品，一定程度上打擊了假冒偽劣產品市場。當產品出現質量問題時，消費者可以通過區塊鏈賬本及時找到相關責任人，維護自己的合法權益；生產者也能夠根據賬本信息將供應鏈各環節上流通的產品及時召回進行修理或銷毀，降低召回成本，提高召回效率和效果。

五、結論

傳統供應鏈在發展過程中遇到了很多問題，例如信息傳遞不暢，企業之間信任度不高、權利責任劃分不清等，區塊鏈技術具有去中心化、分布式存儲、不可篡改，安全性高等特點。將區塊鏈技術應用于供應鏈管理中，是對供應鏈的重塑，是一項巨大的創新，有效地解決了供應鏈發展中存在的問題。區塊鏈技術與供應鏈相融合，增強企業間信任度，促進公平交易；加快信息流通速度，減少決策失誤；維護了企業信息安全；促進供應鏈金融的發展；實現供應鏈全程可追溯，是實現商品防偽、溯源、召回新途徑、新方法。區塊鏈技術與供應鏈的有機結合，既重塑了供應鏈的運行模式，又促進了區塊鏈技術的應用和推廣。