基于區(qū)塊鏈技術(shù)的鐵路餐飲積分鏈應(yīng)用研究

袁磊磊，王洪業(yè)，朱建生，徐東平，呂曉艷

（中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司 電子計算技術(shù)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(nèi)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(tǒng)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(jù)統(tǒng)計，各行業(yè)的積分發(fā)行量價值數(shù)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(xiàn)的便利性是促進消費的一種很好的手段。

傳統(tǒng)積分模式下，積分系統(tǒng)多為單個商戶的自建系統(tǒng)，存在應(yīng)用局限，影響用戶使用的便捷度，制約了營銷積分的轉(zhuǎn)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(fā)行不透明，公信力不足；（3）積分查詢不便，且運營成本高。

區(qū)塊鏈技術(shù)的積分聯(lián)盟方案可以提供統(tǒng)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(tǒng)的復(fù)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(wù)，是一種雙贏的解決方案。同時，積分聯(lián)盟方案提供通用的積分清算、結(jié)算服務(wù)，支持多家商戶共同記賬、實時清算、定期結(jié)算等。在不同商戶之間，可以通過設(shè)置不同的匯率實現(xiàn)積分間兌換。對于解決積分促銷的業(yè)務(wù)問題，方便而有效。

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

1 區(qū)塊鏈與積分聯(lián)盟

面對傳統(tǒng)積分應(yīng)用模式存在的不足，重塑積分作為一種數(shù)據(jù)資產(chǎn)的效力，構(gòu)建去中心化的積分資產(chǎn)的發(fā)行、流通、管理和交易體系尤為重要。

1.1 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)驗證與存儲數(shù)據(jù)，利用分布式節(jié)點共識算法生成和更新數(shù)據(jù)，利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，是一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)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(qū)塊鏈的去中心化基于點對點通信技術(shù)，每個節(jié)點獨立而平等，節(jié)點都根據(jù)相同的共識機制完成區(qū)塊鏈中涉及到的功能。通過點對點通信技術(shù)，使得每個節(jié)點都持有相同的數(shù)據(jù)副本，再結(jié)合密碼技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的客觀“可信”。

（2）可追溯、不可篡改性

區(qū)塊鏈記錄了歷史交易，通過鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的追溯查詢，基于密碼學(xué)的散列算法實現(xiàn)了交易數(shù)據(jù)的不可篡改。

（3）透明性

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

（4）智能合約

傳統(tǒng)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(yè)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(qū)塊鏈智能合約的本質(zhì)是一套數(shù)字化形式的契約程序，由計算機確保嚴(yán)格執(zhí)行。一旦合約的條款觸發(fā)某個條件，程序就會自動執(zhí)行，具有自主性和自治性。

1.2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的積分聯(lián)盟

與傳統(tǒng)的積分聯(lián)盟不同，區(qū)塊鏈核心技術(shù)應(yīng)用于積分領(lǐng)域中時，在鏈上發(fā)行或正在流通的積分在后續(xù)的流通環(huán)節(jié)中可以通過智能合約自動執(zhí)行，積分流通不再由單一中心控制，這樣能夠充分應(yīng)用區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢提高積分流通率和兌換效率，真正意義上實現(xiàn)積分通兌[6-7]。區(qū)塊鏈技術(shù)在積分通兌中的優(yōu)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(xù)積分流通環(huán)節(jié)不再依賴最初發(fā)行方系統(tǒng)，用戶積分可以在不同商家、不同行業(yè)間更加快速便捷地進行流轉(zhuǎn)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(zhí)行、自動兌換、自動結(jié)算、自動統(tǒng)計，簡化了后臺系統(tǒng)接口對接、積分變動對賬核實等多個繁瑣的工作流程，節(jié)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(qū)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(wù)，有效提高用戶在積分上的使用率。

（4）積分發(fā)行公正透明

采用分布式賬本記賬，所有積分發(fā)行、流轉(zhuǎn)、銷毀等商業(yè)數(shù)據(jù)均為公開透明、可追溯查證，且鏈網(wǎng)下數(shù)據(jù)不可篡改，不同企業(yè)或者不同部門可互相監(jiān)督，確保了一個公平、公正的環(huán)境，使得整個積分聯(lián)盟有了強大的信任基礎(chǔ)，對整個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和積分消費生態(tài)的健康發(fā)展起到了良好的促進作用。

在“區(qū)塊鏈+積分聯(lián)盟”的商業(yè)生態(tài)圈內(nèi)，運用積分作為媒介，助力創(chuàng)造一個聯(lián)盟積分商業(yè)閉環(huán)?？焖冁溄佣喽讼到y(tǒng)的消費端，實現(xiàn)商戶之間的相互引流，互補消費，提升積分轉(zhuǎn)化率，在有利于企業(yè)精準(zhǔn)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(qū)塊鏈技術(shù)商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展進程。

2 鐵路餐飲積分鏈

2017年7月，全國高鐵動車開通網(wǎng)上訂餐服務(wù)[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(wǎng)站或12306手機APP等方式預(yù)定餐品，為了提供更多品種、口味的餐食服務(wù)，旅客既可以預(yù)訂所乘列車餐車供應(yīng)的自營餐食，也可以預(yù)定沿途供餐站供應(yīng)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(jīng)嚴(yán)格冷鏈存儲運輸銷往24個省市，舉國震驚。

2.1 訂餐系統(tǒng)積分流通方案

結(jié)合既有的鐵路訂餐平臺，選取有資質(zhì)的鐵路餐飲服務(wù)商戶，利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立餐飲積分鏈。也就是圍繞鐵路系統(tǒng)與大型商戶，共同搭建聯(lián)盟鏈，旅客以輕節(jié)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(qū)塊鏈技術(shù)的鐵路餐飲積分鏈生態(tài)圖。旅客在訂餐過程中，可以在聯(lián)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(lián)盟的商業(yè)生態(tài)里實現(xiàn)自由流通和交易，使其本身的價值得到充分的發(fā)揮。所形成的積分鏈生態(tài)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(wù)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(qū)塊鏈技術(shù)的鐵路餐飲積分鏈生態(tài)圖

2.2 積分交易流程設(shè)計

積分交易流程設(shè)計由積分的產(chǎn)生與發(fā)放、使用與流通、積分贖回這3個部分構(gòu)成。

（1）積分的產(chǎn)生與發(fā)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(wǎng)站或是12306手機APP上訂餐并在餐品配送完成后，商戶按相應(yīng)的兌換比例將一定數(shù)量的積分發(fā)放至旅客的個人賬戶內(nèi)。

（2）積分的使用與流通

（3）積分的回收

各商戶累積了一定數(shù)量的積分后，可以按產(chǎn)生積分時的兌換規(guī)則，同鐵路訂餐平臺進行結(jié)算，按相同比例將積分進行等價贖回，返還資金。區(qū)塊鏈積分交易流程如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈積分交易流程

具體的訂餐數(shù)據(jù)流程如圖3所示。

旅客在鐵路12306網(wǎng)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(shù)量、優(yōu)惠券信息、交易狀態(tài)等訂單詳情會記錄在鐵路既有的集中式信息系統(tǒng)內(nèi)。不包含旅客個人隱私信息的訂單詳情會發(fā)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(zhǔn)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(tǒng)發(fā)放積分至旅客個人賬戶，由商戶節(jié)點將交易信息打包成為區(qū)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(nèi)容、訂單金額、服務(wù)費金額、產(chǎn)生積分數(shù)量等，并在鏈上進行廣播。所有記賬節(jié)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(qū)塊鏈所有的節(jié)點內(nèi)進行存證。

圖3 訂餐數(shù)據(jù)流程圖

3 結(jié)束語

為解決商用積分系統(tǒng)積分交叉消費兌換繁瑣的應(yīng)用問題，本文在研究區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的鐵路餐飲積分鏈方案。通過區(qū)塊鏈上的交易實現(xiàn)積分的自由流通、使用和消費，重構(gòu)積分運營體系，以形成完善的積分生態(tài)系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)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(fā)展，實現(xiàn)對行業(yè)、對商戶、對消費者等的多贏應(yīng)用創(chuàng)新。在積分鏈上進行智能合約的變更、通過業(yè)務(wù)規(guī)則的調(diào)整實現(xiàn)自動更新上鏈等，將是下一步需要深入研究的內(nèi)容。