基于區(qū)塊鏈的護(hù)膚品跨境電商物流溯源體系研究

徐州工程學(xué)院 伏陽(yáng)陽(yáng) 梁子婧

隨著以比特幣為代表數(shù)字貨幣的風(fēng)靡，區(qū)塊鏈作為其關(guān)鍵底層技術(shù)也越來(lái)越受各國(guó)政府和企業(yè)巨頭的關(guān)注。由于區(qū)塊鏈技術(shù)是近幾年才被提出來(lái)的一個(gè)全新技術(shù)，可能會(huì)對(duì)未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)生重要影響，在物流領(lǐng)域中如何定位和應(yīng)用值得進(jìn)一步思索。

1 存在的問(wèn)題

隨著跨境電子商務(wù)這種新型貿(mào)易方式的快速發(fā)展，跨境物流遇到的問(wèn)題也越來(lái)越顯著。盡管中國(guó)郵政、京東物流、菜鳥(niǎo)等多家物流公司一直在努力克服問(wèn)題，但依舊難以滿足消費(fèi)者的要求。在國(guó)內(nèi)，由于電子商務(wù)和物流公司的快速發(fā)展，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了物流溯源功能。然而，在護(hù)膚品跨境電商物流方面，經(jīng)常有護(hù)膚品包裹出境后卻無(wú)法及時(shí)獲取包裹物流情況的現(xiàn)象，并且進(jìn)入我國(guó)境內(nèi)的護(hù)膚品假貨過(guò)多。因此，對(duì)護(hù)膚品的物流進(jìn)行溯源成為了護(hù)膚品跨境電商當(dāng)下面臨的主要問(wèn)題。據(jù)此，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)護(hù)膚品物流溯源問(wèn)題進(jìn)行研究。

2 護(hù)膚品跨境電商物流溯源體系構(gòu)建的區(qū)塊鏈特性

2.1 去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的組網(wǎng)方式，這便意味著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)既能充當(dāng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請(qǐng)求者的角色，又能對(duì)其他的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)作出相應(yīng)的請(qǐng)求，比如提供信息交換、CPU共享、存儲(chǔ)共享等資源和服務(wù)。由于在系統(tǒng)內(nèi)部，每個(gè)節(jié)點(diǎn)平等的分布，不受其他節(jié)點(diǎn)干擾獨(dú)立運(yùn)作。各節(jié)點(diǎn)互相備份交易信息，互相監(jiān)督與管理，因此區(qū)塊鏈技術(shù)無(wú)中心化，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都是區(qū)塊鏈的中心。

護(hù)膚品從倉(cāng)儲(chǔ)到配送每個(gè)環(huán)節(jié)都較繁瑣，涉及的人員眾多。根據(jù)這個(gè)特性，護(hù)膚品物流中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)能即時(shí)錄入?yún)^(qū)塊鏈，各參與方的數(shù)據(jù)同步共享，省去了大量重復(fù)性錄入工作，且各參與方都能隨時(shí)掌握護(hù)膚品運(yùn)輸動(dòng)態(tài)，能實(shí)現(xiàn)輕松舉證與追責(zé)。

2.2 安全透明性

區(qū)塊鏈的安全透明性，體現(xiàn)在區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)不可更改只能通過(guò)多個(gè)用戶的共同支持才能新增，并且采用非對(duì)稱加密算法進(jìn)行加密。在加密過(guò)程中使用非對(duì)稱密碼公鑰和私鑰，引入混合加密機(jī)制和數(shù)據(jù)封裝機(jī)制，使得安全性需求和所有權(quán)驗(yàn)證需求得到保障。

由于部分商業(yè)信息不便公開(kāi)，因此采用非對(duì)稱加密算法進(jìn)行加密時(shí)，可以將這些不方便的信息共享出去，比如為了防止快遞信息被不相關(guān)的人獲取而冒領(lǐng)快遞，物流公司就可以用根據(jù)收貨人的公鑰運(yùn)用加密技術(shù)進(jìn)行加密，然后再將護(hù)膚品快遞信息發(fā)給收貨人。當(dāng)收貨人收到護(hù)膚品快遞信息后，用自己的私鑰解開(kāi)即可，這樣便保證了信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

2.3 規(guī)則性

區(qū)塊鏈將可編程的功能嵌入其中，各節(jié)點(diǎn)可建立高效的智能合約。智能合約可以按照預(yù)先設(shè)置的條件和義務(wù)，指導(dǎo)并監(jiān)督合約的有序執(zhí)行，有利于社會(huì)物流的發(fā)展。

智能合約從根本上說(shuō)是一段代碼，是運(yùn)行中等待所需數(shù)據(jù)而必須停止形成的一個(gè)線程。簡(jiǎn)單說(shuō)，當(dāng)客戶下單之前，供應(yīng)商將護(hù)膚品儲(chǔ)存在倉(cāng)庫(kù)中，此時(shí)因?yàn)闆](méi)有客戶的這個(gè)下一步數(shù)據(jù)，因此智能合約被阻塞了，此時(shí)記錄也停止了。當(dāng)客戶的護(hù)膚品訂單刺激貨物出庫(kù)了，智能合約便能使得區(qū)塊繼續(xù)記錄信息。

2.4 可溯源性

區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用時(shí)間戳技術(shù)為數(shù)據(jù)信息擴(kuò)展時(shí)間維度，嚴(yán)格來(lái)講，時(shí)間戳并不是一項(xiàng)新的技術(shù)，但是把時(shí)間戳應(yīng)用到區(qū)塊鏈上卻無(wú)疑是一種技術(shù)創(chuàng)新。時(shí)間戳是區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性證明，各個(gè)區(qū)按照時(shí)間戳的順序鏈接成一條主鏈，則所有的交易記錄以及交易時(shí)間信息都在區(qū)塊鏈中。當(dāng)護(hù)膚品跨境物流的某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，便可以順著這條鏈追究責(zé)任人，體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的可溯源性。

區(qū)塊鏈技術(shù)的各種特征耦合，使得了區(qū)塊鏈上的信息可以溯源并且不能被修改。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于護(hù)膚品跨境物流中形成一種共識(shí)機(jī)制，基于這種機(jī)制可以很好的對(duì)國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行打假，滿足消費(fèi)者的需求。

3 護(hù)膚品跨境電商物流溯源體系構(gòu)建的區(qū)塊鏈方法

在一個(gè)護(hù)膚品跨境物流動(dòng)線中，本文將該動(dòng)線簡(jiǎn)單的分為三部分。從護(hù)膚品供應(yīng)商到分銷(xiāo)商，最后是消費(fèi)者。由于護(hù)膚品跨境電商存在較多的問(wèn)題，比如時(shí)空問(wèn)題，庫(kù)存堆壓?jiǎn)栴}。因此，本文考慮了一種常見(jiàn)的護(hù)膚品跨境電商模式，即國(guó)外供應(yīng)商A給國(guó)內(nèi)分銷(xiāo)商B通過(guò)國(guó)際物流公司C供貨，而國(guó)內(nèi)護(hù)膚品分銷(xiāo)商B通過(guò)國(guó)內(nèi)物流公司D將產(chǎn)品賣(mài)給國(guó)內(nèi)消費(fèi)者E。由于護(hù)膚品分銷(xiāo)商B購(gòu)貨后，并非一次性將貨物都銷(xiāo)售出去，通常會(huì)儲(chǔ)存在海關(guān)監(jiān)管區(qū)域的保稅倉(cāng)庫(kù)F中，而消費(fèi)者與分銷(xiāo)商的交易通常經(jīng)過(guò)電商平臺(tái)G。因此，本文考慮的電商模式，如圖1所示。

圖1 電商模式

在對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用層可以實(shí)現(xiàn)與用戶的交互。通過(guò)搭建區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)層，并引入提出的共識(shí)機(jī)制，使得區(qū)塊鏈中的交易信息公開(kāi)透明、無(wú)法作弊、不可篡改。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，所有節(jié)點(diǎn)都呈分布式部署。在護(hù)膚品跨境物流中，也就是護(hù)膚品供應(yīng)商，分銷(xiāo)商，消費(fèi)者以及中途運(yùn)輸所承運(yùn)的物流公司控制的節(jié)點(diǎn)都是呈現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)特征。其中，模塊設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 模塊設(shè)計(jì)圖

以往在產(chǎn)品出現(xiàn)制假、造假、調(diào)換、丟失等問(wèn)題后，想要溯源產(chǎn)品出現(xiàn)弊端的根結(jié)所在難上加難。因此，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)跨境的物流動(dòng)線體系進(jìn)行合理的規(guī)劃。

3.1 護(hù)膚品跨境電商物流溯源體系前端

通常國(guó)外的產(chǎn)品想要進(jìn)入我國(guó)境內(nèi)，貨物的負(fù)責(zé)人員需要在貨物運(yùn)輸工具申報(bào)進(jìn)境之日起14日內(nèi)向海關(guān)報(bào)關(guān)。為了保證進(jìn)入我國(guó)的護(hù)膚品產(chǎn)品不是假貨，本文根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)其進(jìn)行防偽記錄。

護(hù)膚品產(chǎn)品在出具合格證時(shí)，區(qū)塊鏈的賬本將進(jìn)行記錄。首次記錄將包括護(hù)膚品的原產(chǎn)國(guó)，原產(chǎn)地，生產(chǎn)日期，以及產(chǎn)品合格證出廠時(shí)間。若在護(hù)膚品國(guó)內(nèi)分銷(xiāo)商B還未向國(guó)外供應(yīng)商A下單時(shí)，該護(hù)膚品存儲(chǔ)在國(guó)外倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)信息應(yīng)記錄在區(qū)塊中。當(dāng)國(guó)內(nèi)分銷(xiāo)商B下單后，國(guó)外供應(yīng)商A將產(chǎn)品出庫(kù)的時(shí)間同樣需要記錄在區(qū)塊中。此外，在國(guó)外護(hù)膚品供應(yīng)商A至國(guó)內(nèi)保稅倉(cāng)庫(kù)F的所有入境信息均需填至區(qū)塊鏈賬本中，且不可更改。在運(yùn)至保稅倉(cāng)庫(kù)F中時(shí)，護(hù)膚品分銷(xiāo)商應(yīng)該將護(hù)膚品的入庫(kù)時(shí)間以及貨位信息記錄至區(qū)塊鏈賬本中。具體如圖3所示。

圖3 護(hù)膚品供應(yīng)商A至分銷(xiāo)商B的區(qū)塊信息記錄圖

區(qū)塊鏈的每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將每?jī)蓚€(gè)交易節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行的護(hù)膚品交易信息找到工作量證明并驗(yàn)證，保證這些交易信息在絕大部分的認(rèn)證節(jié)點(diǎn)中保持最終一致性并達(dá)成共識(shí)，最終確認(rèn)正確之后保存到區(qū)塊鏈當(dāng)中。因此，只有當(dāng)下一個(gè)客戶護(hù)膚品訂單信息數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，才能刺激智能合約繼續(xù)解鎖區(qū)塊鏈進(jìn)行下一步區(qū)塊賬本數(shù)據(jù)記錄。

3.2 護(hù)膚品跨境電商物流溯源體系后端

在國(guó)內(nèi)，消費(fèi)者E通過(guò)電商平臺(tái)G向分銷(xiāo)商B購(gòu)買(mǎi)護(hù)膚品。此時(shí)護(hù)膚品從保稅倉(cāng)庫(kù)F中出庫(kù)，則在區(qū)塊上相應(yīng)的記錄出庫(kù)時(shí)間。在國(guó)內(nèi)物流公司D裝車(chē)時(shí)，在區(qū)塊中應(yīng)該詳細(xì)的記錄下物流公司信息以及相應(yīng)的消費(fèi)者個(gè)人護(hù)膚品取件信息如地址、電話等。由于分銷(xiāo)商B和消費(fèi)者E之間通常是在電商網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)G中進(jìn)行交易，為了保證消費(fèi)者E的護(hù)膚品取件信息不被外人識(shí)別而使護(hù)膚品丟失，電商平臺(tái)G中應(yīng)植入?yún)^(qū)塊鏈相應(yīng)的非對(duì)稱加密算法技術(shù)。

如何才能將加密技術(shù)在不信任共識(shí)參與節(jié)點(diǎn)的情況下(即在跨境電商物流中，交易雙方彼此間無(wú)信任條件)，使得交易中一半以上的跨境物流節(jié)點(diǎn)都能同意該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的進(jìn)行，并且根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)特定的分布式結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中。該問(wèn)題可以形式化為與拜占庭將軍問(wèn)題類(lèi)似的數(shù)學(xué)表示：

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，所有護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn)的集合用 表示；單個(gè)護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn)用 表示；所有的交易數(shù)據(jù)用表示；共識(shí)護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn)集合表示為表示；則各個(gè)護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn)的編號(hào)為單個(gè)護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn)用CN表示；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)物流節(jié)點(diǎn)集合用表示；單個(gè)護(hù)膚品跨境物流點(diǎn)用DT表示。

中的每一個(gè)護(hù)膚品跨境物流節(jié)點(diǎn) 發(fā)送一筆交，該交易通過(guò)P2P網(wǎng)絡(luò)傳播到護(hù)膚品跨境物流的共識(shí)節(jié)點(diǎn)集合 。由于沒(méi)有一個(gè)中心物流節(jié)點(diǎn)(即上文所提的區(qū)塊鏈無(wú)中心化特性)，且物流共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間互不信任，所以為了達(dá)成共識(shí)，節(jié)點(diǎn)之間必須通過(guò)互換信息，互相驗(yàn)證才能達(dá)成。

假如該護(hù)膚品跨境電商物流動(dòng)線中的共識(shí)節(jié)點(diǎn) 向其他物流節(jié)點(diǎn)發(fā)送的交易數(shù)據(jù)為，該物流節(jié)點(diǎn)收到其他物流節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的交易用向量該向量的模我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù) 和算法p，使得

在這種情況下，通過(guò)函數(shù)f共識(shí)節(jié)點(diǎn)取得的最后共識(shí)結(jié)果與原交易信息相等。如果一條交易被護(hù)膚品跨境物流動(dòng)線中的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)承認(rèn)，則算法結(jié)果為T(mén)RUE，否則為FALSE，放棄當(dāng)前交易。

但是若該護(hù)膚品跨境物流動(dòng)線中的共識(shí)節(jié)點(diǎn)存在惡意節(jié)點(diǎn)，故意篡改交易數(shù)據(jù)，造成“雙重消費(fèi)”問(wèn)題。因此，本文將該護(hù)膚品跨境物流動(dòng)線中的共識(shí)節(jié)點(diǎn)分為三類(lèi)，即前兩個(gè)均為良性節(jié)點(diǎn)，后一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)。

假如收到的交易向量為收到的交易向量為我們的函數(shù)和算法p必須滿足如下條件：

節(jié)點(diǎn)能夠在無(wú)中心節(jié)點(diǎn)的情況下，識(shí)別出哪些交易非法，哪些交易合法，并把合法交易作為行數(shù)執(zhí)行結(jié)果，存入?yún)^(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)中：而非法交易時(shí)在任何時(shí)候都不能得到執(zhí)行。

通過(guò)上述算法，我們得知，該非對(duì)稱加密技術(shù)可以使得交易在護(hù)膚品跨境電商物流動(dòng)線中被大多數(shù)節(jié)點(diǎn)承認(rèn)后再記錄，從而保證了信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

此外，在電商平臺(tái)G中也可以植入該算法，通過(guò)平臺(tái)G獲取消費(fèi)者E的公鑰并加密快遞信息發(fā)送給消費(fèi)者E。當(dāng)護(hù)膚品到達(dá)時(shí)，消費(fèi)者E可通過(guò)平臺(tái)用私鑰解開(kāi)，這樣便保證了護(hù)膚品信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)正在為各行各業(yè)帶來(lái)重大創(chuàng)新。源于快捷虛擬支付，服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)電商虛擬交易，這是對(duì)區(qū)塊鏈最為貼切的評(píng)價(jià)。在跨境電商蓬勃發(fā)展的今天，區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其特性必將為跨境電商物流創(chuàng)造新的生態(tài)環(huán)境。雖然在物流領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)擁有廣闊的前景。但是由于區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)今仍處在發(fā)展的初期，在金融領(lǐng)域應(yīng)用的比物流多。因此，物流的管理者們?cè)谧龀鰶Q策時(shí)，應(yīng)該慎重考慮，區(qū)塊鏈技術(shù)既是挑戰(zhàn)，又是機(jī)遇。在對(duì)護(hù)膚品跨境溯源的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用上，本文希望憑借微薄之力貢獻(xiàn)一份力量。

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