区块链技术对物流供应链的重塑

文/刘睿智 赵守香 张铎

一、引言

随着物联网、人工智能及机器学习的发展和成熟，数据成为各个行业的重要资源，成为各个公司争夺的焦点。我们每天都产生了大量的数据、制造了大量数据，可是大部分数据都不被我们所了解和掌握。在物流行业也是如此，数据信息统计困难，数据的真实性和完整性存在质疑，由此导致了物流供应链的众多问题，例如供应链各环节企业之间缺乏信任、信息传递不畅，导致物流运作效率低下、中小物流企业融资困难，成本较高等。因此，物流供应链行业需要一项能够真实、完整、快速地记录和传递数据的有效工具。区块链技术的产生解决了物流供应链的燃眉之急，保证了交易及物流过程中数据记录的完整性、真实性和快速性，这对于加快物流供应链效率，降低经营成本，分析和改进供应链流程具有重要意义。

二、区块链技术的特点

区块链是分布在全球各地，能够协同运转的数据库系统。传统的数据库读写权限仅仅掌握在一个人手中，而在区块链中，只要加入区块链网络就可以在任何节点、任何位置进行读写。区块链的主要特点有去中心化、分布式存储、数据不可篡改，安全性高。

（一）去中心化

在我们日常淘宝购物的过程中，比如我们要购买一本书，购物流程为买家付款到支付宝平台，卖方收买家付款信息后发货，买方收到货物确认收货，支付宝平台将资金打到卖方手中（如图1所示）。在整个交易的过程中，涉及到资金的关键环节都要通过支付宝平台进行，支付宝平台的作用就是资金中介作用，它就是中间化的角色。假设在交易过程中支付宝平台受不可抗力导致支付宝系统瘫痪，所有数据全部毁灭，那么买卖双方的资金就会丢失，整个交易难以再顺利进行下去。

图1 目前淘宝购物交易流程

图2 采用区块链技术后购物交易流程

采用区块链技术后，整个交易流程会发生巨大变化。下单并将资金转给卖家，将转账信息记录在自己的账本上并将信息广播出去，卖家和支付宝在收到转账信息后记录在自己的账本上，卖家发货后将发货信息记录在账本上并广播出去，买方和支付宝收到发货信息分别在各自账本上记录，买方收到货物后交易结束（如图2所示）。在这个过程中，买方、卖方和支付宝各自都记录了其他双方的各项数据信息，即使某一方的数据丢失，另外两方的信息还存在，保证了交易过程中的安全性。区块链技术使利益相关者全部处于同一地位，拥有相同的话语权，保证交易的公平公正，这就是去中心化。

（二）分布式存储

分布式存储是数据存储的一种方式，通过网络使用网络中所有的计算机磁盘，将数据分割后存储在这些磁盘中，这些磁盘共同构建了一个虚拟的存储设备。根据之前去中心化的思想，交易记录要存放在所有的计算机中，通过多个节点备份，复制出多份数据，虽然每台计算机的数据存储容量有限，但是区块链中所有的计算机组合起来存储容量是无限的，所有人都能够维护这份数据，所有人都有能力彼此监督维护数据库的行为，一个人可以篡改自己的账本，但是他不可能改变世界上的所有账本。分布式数据存储能提高系统的可靠性、可用性和存取效率，而且易于拓展，在区块链领域应用非常广泛。

（三）数据不可篡改，安全性高

分布式存储是保障数据安全的措施之一，此外区块链技术还应用了SHA256（）函数、非对称加密、共识等机制保障数据安全，防止数据被篡改。

1.SHA256（）函数

SHA256（）函数是一个十分敏感的函数，输入的字符、数据文件发生一点点变化，输出的结果就会发生巨大的偏差，造成数据失真。区块链中传递的信息经过SHA256（）函数的运算会输出固定长度的字符串，再经过后期其他方式的安全加密，保障数据安全。

2.非对称加密

假定现在有一个信息为ABC，要对该信息进行加密。将这条信息进行加密，设定密钥为123，于是用ABC与123做运算，得到一个运算结果，在信息发布时我将加密后得出的结果发布出去，别人不知道我想要发送的信息其实是ABC。假如与我进行信息交互的人知道我的密钥是123，那么他就可以进行逆运算，将其进行解密，得到原始信息ABC，这种情况下加密和解密所使用的密钥是相同的，这种加密方式是对称加密。非对称加密是用一组加密对儿对其进行加密，例如对ABC进行加密，将ABC乘X再乘Y，然后按照某种处理规则进行处理，最后得到与原信息一致的输出结果，X和Y就称为一组加密对儿。对29进行非对称加密，29乘13再乘77，我们规定取乘积的后两位，所得到的输出结果仍是29，在这个过程中使用了两个不同的密钥，得出的信息仍是原始信息，这种加密方式就是非对称加密。

在具体应用过程中，我们称X、Y一个为私钥，一个为公钥，发送者将加密后的信息连同公钥打包发送给接受者，接受者通过公钥按规定方式解密，与发送者核对信息，正确后再将私钥发送给接受者，接受者解密获取原始信息。非对称加密既保证了信息不被篡改，又核实了接受者的真实性。

3.共识

共识就是大家对某一问题达成一致，这里的大家不是指全部人，而是大多数人。在企业董事会决策过程中，超过一半的人同意那么这项决策就可以实施了，这遵循的就是少数服从多数的原则，同样，在区块链网络中各个节点也达成了少数服从多数的共识。在区块链信息网络传递中有可能出现信息传递延迟、系统不稳定、报错、数据被篡改等一些突发状况导致一部分节点数据出现偏差，这种情况下就可以按照少数服从多数的共识将少部分人的数据进行变更，从而符合大部分人的数据。共识机制在一定程度上维护了区块链网络系统的和谐，使系统内的数据信息一致。

三、传统供应链存在的问题

供应链是围绕核心企业，通过对商流、信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始到制成中间产品及最终产品、最后由销售网络把产品送到消费者手中的一个由供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户所连成的整体功能网链结构。目前在供应链管理的过程中，存在着一些问题，如上下游企业缺乏信任、信息流通不畅，响应速度滞后、管理成本较高等问题，这些问题制约着供应链体系作用的发挥，是供应链发展急需解决的问题和瓶颈。

（一）供应链合作企业相互不信任

供应链运作凭借的就是上下游企业之间的相互协调配合，当出现问题时大家尽自己所能，采取一致的态度和措施，共同度过难关。人人都有私欲，企业也不例外，企业是以营利为目的的组织，供应链的目的是实现整个链条利益最大化，而不是某个企业的利益最大化，企业自身利益最大化和供应链整体利益最大化在有些时候就会产生冲突，有些企业就会隐瞒信息，消极参与，最终造成企业之间相互猜忌，相互不信任。从供应链多年的发展来看，供应链要想顺利运行，就需要一个实例较强，拥有较高话语权的核心企业加入进来，来主导整个供应链的运行，在这个过程中就有可能出现核心企业凭借自己的强大优势压榨其他中小企业的利益，不公平交易现象发生，造成这些中小企业的不满，供应链企业之间存在烈痕和不信任，最终导致供应链难以发挥其作用。

（二）供应链信息流通问题

大多数交易都伴随着物流、资金流、信息流，三者密切相关，都发挥着重要作用。信息在交易过程中指引着什么时候付款，什么时候发货，信息传递的速度影响着整个供应链运行的速度，因此供应链中信息传递是否顺畅起着至关重要的作用。供应链的作用很大一部分凭借加快各环节企业之间的信息流动，从而提高交易速度，提高效率。

在供应链运行过程中，由于一些企业的硬件设施相对落后、管理人员操作不及时使供应链信息流通不畅，信息传递不及时，造成数据信息发生偏差，影响整个供应链的运行。著名的“啤酒实验”反映的“牛鞭效应”问题就是由于信息失真造成的后果，致使制造商产品堆积如山，发生滞销，消耗大量的库存和管理成本。信息传递不畅势必会影响交易时间，使交货周期延长，一些快速消费品就会出现断货现象的发生，造成客户不满，从而影响客户服务水平。

（三）信息安全存在风险

由于供应链链条上存在着众多企业，企业类型和背景复杂，难以对每一层次的企业进行调查，很有可能将交易过程中的重要信息通过间接合作企业透露出去，造成商业机密泄露，给企业带来巨大损失。在运行过程中，一方的信息系统遭到攻击，会使所有的交易信息泄露，与其进行交易的企业也会受到严重的损失，所以供应链的信息安全是牵一发而动全身的。在供应链中，信息安全问题并没有得到有效的解决，交易数据泄露、客户资料被盗取等问题频频发生，这些关键信息关系到企业的生死存亡，是供应链发展的阻碍。

四、区块链技术对供应链的重塑

2017年10月，国务院办公厅发布了《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》，意见中指出随着信息技术的发展，供应链已发展到与互联网、物联网深度融合的智慧供应链新阶段。要提高流通现代化水平，推动流通创新转型，提高供应链智能化水平，提高供应链服务水平。区块链技术是继物联网、大数据等新技术的又一新鲜事物，又一创新成果。将区块链技术与供应链有机结合是顺应时代发展趋势的重要体现，有效地解决了供应链发展过程中存在的问题，促进了区块链技术的应用及供应链的发展，是供应链发展的创新。

区块链技术与供应链融合，解决了供应链目前发展存在的问题，对供应链进行重塑，主要体现在增强合作企业之间的信任和公平、提高供应链信息流通速度、提高信息安全，此外区块链技术的实施还有助于中小企业解决融资问题，对产品进行追溯，保证产品质量安全，维护市场秩序和消费者生命财产安全。

（一）增强企业之间的信任，促进交易公平

传统供应链企业之间不信任，核心企业的存在可能会导致交易不公平现象的发生，区块链技术的融入能够有效解决这一问题。区块链的首要特点就是去中心化，在整个供应链链条上和交易过程中，传统供应链中的核心企业将不复存在，各个企业之间的地位都是平等的，拥有相同的话语权，因此在交易过程中就不会出现以大欺小、倚强凌弱现象的发生，从根本上维护交易公平公正。

由于交易信息在所有利益相关者的账本中都存在着真实的记录，交易信息是透明的，同时交易信息个人无法更改，企业之间的信任感会大大提升，由此就会减少供应链企业消极怠工现象的发生，调动企业参与的积极性和主动性，使供应链上的全部企业相互协调、相互配合，实现共同利益最大化，充分发挥供应链管理的作用和效果。

（二）提高信息流通效率，减少企业决策失误

传统供应链中信息流通速度慢，信息流通渠道不畅，信息在传递过程中可能会发生偏差，造成传递信息延误或失真，由此造成供应链上下游企业决策发生失误，给整个供应链造成巨大的损失。

区块链技术在信息传递上采用的是广播的方式，将交易信息用广播的方式传播出去，这种方式有效改善了供应链信息流通速度慢的现状交易信息广播出去，供应链所有节点企业都可以快速的获取到这条信息，避免了信息延误状况的发生。交易信息发出之后，各节点企业获取信息后可以及时做准备，加快供应链的流通效率。例如各个零售商向批发商发出订货信息后，生产商、供应商都会在自己的账本中记录这条消息，生产商和供应商有充足的时间准备产品，这样就使产品流通速度加快，缩短交货周期，提高客户服务水平和顾客满意度；还能够准确把握市场需求动向，合理安排各项工作，减少库存积压，降低库存及管理成本。

由于数据信息不可篡改，企业信息系统维护成本也会相应降低；在供应链运行中交易费用是不可忽视的一部分，区块链技术的应用使交易成本大大降低。

综上所述，区块链技术与供应链相结合，不仅会提高信息流通效率，减少企业决策失误，还能够有效地降低库存及管理成本、信息系统维护成本、交易成本。

（三）维护企业信息安全

大数据时代，数据信息是企业的宝贵资产，对于企业发展发挥着重要作用。企业信息泄露事件时有发生，如苹果公司泄露商业机密、东软集团商业泄密、三星电子信息泄露，这些信息安全事故对企业经营和管理造成了不可估量的损失，其客户也会担心自己的信息被间接暴露，影响了企业的形象。因此，维护企业信息安全至关重要。

区块链技术分布式存储保证了即使某一方的数据丢失也没有太大关系，因为数据分别存储在供应链各环节企业节点上，再加上区块链共识机制即少数服从多数原则的保障，数据丢失对于企业而言不再那么可怕，保证了数据的相对安全。同时分布式账本中的每一个区块都记录了上一笔交易的索引信息和本次交易的数据，按时间顺序首尾相连，交易被全网记录并保存，保证了数据信息不被篡改。此外，区块链技术采用了多种加密方式，如函数加密、非对称加密等，即使数据在传递过程中被陌生人篡改，在解密过程中也能够发现传递信息的变化；通过加密和解密的过程还可以验证解密方是否是真正的信息接收方，防止信息传递错误。

区块链技术凭借其分布式账本和多种安全加密方式保障数据在传递过程中不被丢失，不被陌生人篡改，验证发送方与接收方的真实性，对于维护数据安全，维护供应链正常运行秩序具有重要意义，能够有效减少信息安全事故的发生，维护企业利益。

（四）推动供应链金融的发展

资金是企业生产经营的最基本要素，资金不足企业难以运转。传统供应链运作效率低，货款支付较慢，造成企业货款回收时间较长，企业流动资金缺乏，影响企业的进一步生产运作。供应链中核心企业两端的企业往往是中小企业，企业实力有限，融资困难，由此出现了供应链金融即银行向核心企业提供融资和其他结算、理财服务，同时向这些客户的供应商提供贷款及时收达的便利，或者向其分销商提供预付款代付及存货融资服务。总体来讲就是银行根据对整个供应链的运营状况和资信状况的评估结果，向整个供应链提供金融服务。

银行在评估过程中要对供应链的经营状况、资信状况、企业关系等方面进行全面的评估。区块链技术在供应链中的应用为银行进行评估提供了便利，保证了各项数据的真实性、准确性和完整性。区块链技术分布式账本使各个企业都详细记录了企业的经营信息及资金来源和输出，同时各项数据不可篡改，方便银行对各项交易和资金流动进行全面细致的调查分析，评估企业和供应链的经营状况。

对于企业而言，通过区块链构建了供应链多级融资体系、供应链信息共享、供应链金融可视化，凭借整个供应链的实力和信用，获得融资，大大降低了中小企业融资成本，提高了资金流通速度，使整个供应链的竞争力大大提高。同时，区块链分布式账本便于监管机构设置区块链节点实时监督和控制供应链运行，保障金融安全。

（五）实现供应链全程可追溯

在供应链运行过程中难免会出现这样或是那样的问题，问题发生后难以界定发生的原因，找到相关证据，责任不清，难以划分清楚，造成了无责任企业的不满。采用区块链技术后，数据完整记录不可篡改，对各个环节的企业交易信息全面把控，对供应、生产、分销、零售等环节严格监控，出现问题后可以快速找到问题出现的原因以及由谁来负责，将企业责任界定清楚，承担相应的责任和义务。

此外，区块链技术的应用还有利于产品防伪和安全追溯制度的贯彻实施。区块链技术的数据不可篡改性和时间戳的存在使得产品防伪溯源更加便利，对产品进行编码，让所有产品做到“一物一码”，能够准确地辩识不同产品，然后通过区块链技术分布式账本记录原材料及供应商信息、生产信息、仓储信息、运输信息、销售信息，根据商品追溯码就可以查询到产品是否是正品，一定程度上打击了假冒伪劣产品市场。当产品出现质量问题时，消费者可以通过区块链账本及时找到相关责任人，维护自己的合法权益；生产者也能够根据账本信息将供应链各环节上流通的产品及时召回进行修理或销毁，降低召回成本，提高召回效率和效果。

五、结论

传统供应链在发展过程中遇到了很多问题，例如信息传递不畅，企业之间信任度不高、权利责任划分不清等，区块链技术具有去中心化、分布式存储、不可篡改，安全性高等特点。将区块链技术应用于供应链管理中，是对供应链的重塑，是一项巨大的创新，有效地解决了供应链发展中存在的问题。区块链技术与供应链相融合，增强企业间信任度，促进公平交易；加快信息流通速度，减少决策失误；维护了企业信息安全；促进供应链金融的发展；实现供应链全程可追溯，是实现商品防伪、溯源、召回新途径、新方法。区块链技术与供应链的有机结合，既重塑了供应链的运行模式，又促进了区块链技术的应用和推广。