基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系構(gòu)建研究*

王 琳

(河南工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院 鄭州 450001)

習(xí)近平總書記在中央全面深化改革委員會第十二次會議上強(qiáng)調(diào)，要健全統(tǒng)一的應(yīng)急物資保障體系，把應(yīng)急物資保障作為國家應(yīng)急管理體系建設(shè)的重要內(nèi)容。社會捐贈是突發(fā)事件下應(yīng)急物資保障的重要組成部分，對捐贈物資的集中管控和統(tǒng)籌調(diào)撥是提升突發(fā)事件應(yīng)急管理成效的關(guān)鍵因素。同時，社會參與是提高國家應(yīng)急治理能力的重要路徑，“共建共享共治”新治理格局也決定了我國應(yīng)急管理體系向公眾參與、社會協(xié)同、精準(zhǔn)援助方向發(fā)展。然而新冠肺炎疫情防控期間，武漢市紅十字會關(guān)于社會捐贈物資的使用情況公開不及時、不透明受到了社會各界的質(zhì)疑，由此產(chǎn)生的社會信任危機(jī)嚴(yán)重?fù)p害了社會公眾參與的積極性和獲得感[1-2]。如何提高應(yīng)急物資社會捐贈過程中的信息透明度、消除應(yīng)急物資社會捐贈體系中的信息壁壘成為亟待解決的問題。

區(qū)塊鏈的出現(xiàn)為國家應(yīng)急體系創(chuàng)新治理帶來新的契機(jī)[3]。區(qū)塊鏈技術(shù)依靠其獨(dú)特的分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸?shù)燃夹g(shù)集成，具有信息公開透明、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等特點，目前已廣泛應(yīng)用在政府治理、應(yīng)急管理、溯源監(jiān)管等眾多領(lǐng)域[4-6]，驗證了其在信息共享與協(xié)同治理方面的優(yōu)勢?；诖?，本文嘗試構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資社會捐贈體系，即依據(jù)應(yīng)急物資社會捐贈流程，將各參與主體作為節(jié)點納入?yún)^(qū)塊鏈平臺，并在物資流轉(zhuǎn)過程中各主體通過區(qū)塊鏈節(jié)點權(quán)限和加密機(jī)制將產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息及時寫入?yún)^(qū)塊鏈平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的同步公開和實時共享?；趨^(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系一方面實現(xiàn)各節(jié)點對物資捐贈流程各環(huán)節(jié)信息的實時掌握，消除信息壁壘帶來的信任危機(jī)，提高社會公眾參與捐贈的積極性和獲得感，同時也便于相關(guān)管理部門對應(yīng)急物資的統(tǒng)一管理和統(tǒng)籌調(diào)撥，有助于制定全面高效的應(yīng)急物資保障決策；另一方面，區(qū)塊鏈特有的分布式數(shù)據(jù)存儲和鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便于事中管理控制和事后追溯監(jiān)管。

1 相關(guān)研究綜述

突發(fā)事件的不確定性、復(fù)雜性和破壞性等特點決定了應(yīng)急物資需求量大且種類繁多，為國家應(yīng)急物資保障體系帶來巨大的挑戰(zhàn)，應(yīng)匯聚社會各界力量協(xié)同保障應(yīng)急物資的供應(yīng)。通過歷史梳理不難發(fā)現(xiàn)，應(yīng)急物資社會捐贈體系在應(yīng)對重大突發(fā)事件時發(fā)揮了重要作用，極大提升了應(yīng)急成效[7-8]。通常社會捐贈主要包括直接向目的地定向捐贈與通過紅十字會等公益組織實施捐贈的非定向捐贈兩種模式。應(yīng)急物資捐贈鏈涉及主體眾多，同時受突發(fā)事件復(fù)雜緊急情景的影響、傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)和信息系統(tǒng)的局限，應(yīng)急物資捐贈相關(guān)信息無法及時公開，由此導(dǎo)致應(yīng)急物資社會捐贈體系在信息透明度和公信力、效率和公平,以及協(xié)同方面都面臨巨大挑戰(zhàn)[9]。具體而言，現(xiàn)有的信息發(fā)布機(jī)制易產(chǎn)生社會危機(jī)，應(yīng)急物資社會捐贈體系中的信息不對稱容易造成社會參與積極性下降，不利于形成公眾參與、社會協(xié)同、精準(zhǔn)援助的應(yīng)急管理體系[10]；缺乏統(tǒng)一的應(yīng)急物資社會捐贈信息化平臺，不利于國家、政府等相關(guān)部門集中管理、統(tǒng)籌調(diào)撥，影響突發(fā)事件的整體救援效率；當(dāng)前信息傳遞和存儲機(jī)制使得數(shù)據(jù)、信息呈碎片化分布，數(shù)據(jù)丟失、信息統(tǒng)計失真事件常有發(fā)生[11-12]，不利于相關(guān)部門事中和事后的管理控制。因此亟待一種新的信息技術(shù)以保障應(yīng)急物資社會捐贈過程中產(chǎn)生的所有信息、數(shù)據(jù)、情報可以及時、準(zhǔn)確、全面的發(fā)布、傳遞和存儲，從而提高應(yīng)急物資保障能力，推進(jìn)應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化。

而區(qū)塊鏈正是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)真實可靠、實時公開共享和可全程追溯的一門技術(shù)，其依托分布式存儲、點對點傳輸和非對稱加密技術(shù)，將物品從生產(chǎn)到運(yùn)輸再到銷售的全部信息記錄在區(qū)塊鏈上，確保物品的唯一性；每個環(huán)節(jié)主體都以私鑰驗證身份并將信息簽名寫入?yún)^(qū)塊鏈，確保信息不可篡改的同時也便于出現(xiàn)糾紛時的舉證和追責(zé)；區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)具有的統(tǒng)一憑證、全程記錄特點能夠有效解決多方參與、信息碎片化和流通環(huán)節(jié)重復(fù)審核等問題，便于物品的快速溯源驗證。國內(nèi)已積極開展有關(guān)商品及特色農(nóng)產(chǎn)品的區(qū)塊鏈溯源服務(wù)，如天貓國際、五常大米等。

針對應(yīng)急管理中信息共享存在的跨部門相互信任困難、交換不及時、協(xié)同困難等問題[13-14]，美國等國家已構(gòu)建專門的裝備物資運(yùn)轉(zhuǎn)、系統(tǒng)控制等信息平臺[15-17]，旨在借助區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)公開、可追溯、不易篡改等優(yōu)勢實現(xiàn)應(yīng)急情報共享、應(yīng)急狀態(tài)追蹤、應(yīng)急信息安全等[18-20]。王琳借助區(qū)塊鏈技術(shù)提出了糧食應(yīng)急案例庫的構(gòu)建方法，可以及時、準(zhǔn)確和完整地將突發(fā)事件下糧食應(yīng)急供應(yīng)過程中多元主體產(chǎn)生的信息情報記錄和存儲，便于主體間的協(xié)同和糧食應(yīng)急知識的重用[11]。張成虎等基于多鏈?zhǔn)絽^(qū)塊鏈構(gòu)建了互聯(lián)網(wǎng)金融犯罪情報共享模型，解決了互聯(lián)網(wǎng)金融犯罪問題的追溯監(jiān)管[21]。BitGive、BitNation、Start Network、HelperBit等國際組織也已建立相應(yīng)的區(qū)塊鏈平臺積極開展突發(fā)事件后資金、物資的社會捐助管理，用于強(qiáng)化應(yīng)急資金、應(yīng)急物資籌集來源及使用去向等信息的公開透明和真實準(zhǔn)確[22]。武漢大學(xué)國家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院崔曉暉團(tuán)隊基于區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)的全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資信息交流平臺是國內(nèi)應(yīng)急物資管理區(qū)塊鏈應(yīng)用的積極探索，實現(xiàn)了醫(yī)療物資供需信息發(fā)布、供需業(yè)務(wù)對接和供需流程追溯。

綜上所述，無論從理論還是實踐層面，國內(nèi)外已積極開展區(qū)塊鏈在應(yīng)急管理、物資捐贈管理場景下的應(yīng)用探索，區(qū)塊鏈能夠有效解決應(yīng)急管理中跨部門相互信任困難、信息公開不及時等問題已得到國內(nèi)外政府和學(xué)者的共識。但目前區(qū)塊鏈技術(shù)尚處于發(fā)展階段，針對區(qū)塊鏈在應(yīng)急物資社會捐贈領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于探索階段，相關(guān)研究尚未全面闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系的平臺架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作機(jī)制。因此，本文嘗試基于區(qū)塊鏈構(gòu)建完善的應(yīng)急物資社會捐贈體系，重點探索面向應(yīng)急物資社會捐贈的區(qū)塊鏈平臺架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)急物資社會捐贈體系的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作機(jī)制。

2 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈信息協(xié)同平臺構(gòu)建

2.1平臺架構(gòu)應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺以分布式賬本和P2P網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建應(yīng)急物資捐贈信息、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和傳遞方式，通過需求方、紅十字會、物流企業(yè)、捐贈者等各參與節(jié)點對物資捐贈信息的錄入、傳輸、維護(hù)和應(yīng)用，實現(xiàn)應(yīng)急物資的供需信息發(fā)布、社會捐贈業(yè)務(wù)對接和追溯監(jiān)管，其架構(gòu)主要包括信息采集層、網(wǎng)絡(luò)共識層、數(shù)據(jù)存儲層和功能應(yīng)用層，如圖1所示。

圖1 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈信息協(xié)同平臺架構(gòu)

該平臺實現(xiàn)實時共享應(yīng)急物資需求發(fā)布、采集、運(yùn)輸、收貨分發(fā)等全流程信息數(shù)據(jù)的廣播、共享和存儲；通過智能合約對各類信息進(jìn)行操作處理，并通過節(jié)點身份認(rèn)證和交易認(rèn)證機(jī)制確保信息的安全性、完整性和可靠性；基于數(shù)據(jù)區(qū)塊特殊的鏈狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)應(yīng)急物資捐贈信息的全程追溯，確保應(yīng)急物資社會捐贈各環(huán)節(jié)信息的真實可靠和公開透明。

信息采集層的主要功能是借助ERP、RFID、GPS、IOT、NFC等自動采集應(yīng)急物資需求發(fā)布、庫存、運(yùn)輸、收貨、分發(fā)等各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息，實現(xiàn)應(yīng)急物資的物理錨定；通過P2P網(wǎng)絡(luò)將區(qū)塊鏈連接到現(xiàn)有的API，定義信息的數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)，并通過Oracle將各類信息以數(shù)據(jù)區(qū)塊的形式打包上鏈，實現(xiàn)鏈上鏈下信息和數(shù)據(jù)的交互，并確保信息的真實性。

網(wǎng)絡(luò)共識層的主要功能是通過分布式組網(wǎng)和共識算法保證各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳播、驗證和更新；并通過封裝一系列的共識算法和加密算法保障應(yīng)急物資捐贈信息在節(jié)點間傳遞的安全性和高效性，解決應(yīng)急物資捐贈流程中各節(jié)點之間的信任問題，主要涉及P2P組網(wǎng)機(jī)制、非對稱加密傳輸機(jī)制、身份認(rèn)證與交易認(rèn)證機(jī)制、RPCA機(jī)制等。

數(shù)據(jù)存儲層的主要功能是封裝業(yè)務(wù)職能合約及腳本代碼，如信息協(xié)同共享合約、情報采集合約、日志記錄合約等，對應(yīng)急物資社會捐贈過程中各環(huán)節(jié)和節(jié)點產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，同時使平臺能夠主動傳輸、處理和存儲相關(guān)數(shù)據(jù)信息，維持平臺各功能的正常運(yùn)行。信息數(shù)據(jù)存儲在P2P網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點可以通過查詢文件Hash值并訪問該網(wǎng)絡(luò)獲得，存儲的數(shù)據(jù)信息主要包括物資需求信息、物資庫存信息、捐贈者信息、物流信息、分發(fā)信息等。

功能應(yīng)用層的主要功能是封裝多種應(yīng)用場景和案例，以溯源APP、小程序、H5/web等形式展現(xiàn)，通過API接口實現(xiàn)應(yīng)用層和底層平臺的交互，支持應(yīng)急物資捐贈過程中各類信息的更新維護(hù)、查詢檢索、跟蹤追溯、監(jiān)管激勵和決策制定等。

2.2組織結(jié)構(gòu)根據(jù)我國《突發(fā)事件應(yīng)對法》《救災(zāi)捐贈管理暫行辦法》等法律法規(guī)，應(yīng)急物資社會捐贈體系涉及各級紅十字會、各級應(yīng)急管理部門、各級監(jiān)督管理部門、物流企業(yè)、需求方、社會民眾及慈善機(jī)構(gòu)等多元主體。應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺改變了傳統(tǒng)自上而下的金字塔式的信息協(xié)同共享模式，構(gòu)建了扁平化的信息協(xié)同組織架構(gòu)，以提高跨地域、跨部門、跨層級的協(xié)同與協(xié)作效率。基于區(qū)塊鏈的P2P分布式組網(wǎng)協(xié)同技術(shù)，應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺節(jié)點分為主管理節(jié)點、管理節(jié)點、普通節(jié)點三類，所有平臺節(jié)點均鏈接在P2P網(wǎng)絡(luò)中，具體組織架構(gòu)見圖2。

圖2 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系組織結(jié)構(gòu)

主管理節(jié)點由國家衛(wèi)健委、中國紅十字會總會、國家應(yīng)急管理部及國家食品藥品監(jiān)督管理局組成。主管理節(jié)點安裝完整的節(jié)點軟件，可以下載完整的區(qū)塊鏈，擁有全鏈條數(shù)據(jù)的完整副本；主管理節(jié)點負(fù)責(zé)身份認(rèn)證證書ICert和交易認(rèn)證證書TCert的頒發(fā)和撤銷，以及對發(fā)出信息共享請求節(jié)點身份的驗證和信息共享請求的合法性驗證，為應(yīng)急物資社會捐贈體系提供并維護(hù)可靠的信任環(huán)境。

管理節(jié)點由省(區(qū)、市)、地、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)級應(yīng)急管理部門、食品藥品監(jiān)督管理部門、紅十字會及衛(wèi)健委組成，負(fù)責(zé)新加入節(jié)點的身份驗證和資質(zhì)審核、頒發(fā)數(shù)字證書；負(fù)責(zé)交易信息的合法性審核，對共享情報信息進(jìn)行排序、打包、背書和廣播；對主體身份進(jìn)行審核，負(fù)責(zé)節(jié)點的準(zhǔn)入和清退、訪問控制與交易申請的審核認(rèn)定。

普通節(jié)點由社會民眾、社會企業(yè)、慈善機(jī)構(gòu)、公益組織、物流企業(yè)、需求方組成，其通過節(jié)點認(rèn)證協(xié)議經(jīng)過管理節(jié)點許可后加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。普通節(jié)點充當(dāng)記賬節(jié)點的角色，負(fù)責(zé)對應(yīng)急物資捐贈流程中產(chǎn)生的相關(guān)信息進(jìn)行提案、上傳，該信息通過交易認(rèn)證后實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)布和共享。

2.3運(yùn)作模式應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺運(yùn)作主要借助于區(qū)塊鏈分布式存儲、點對點傳輸、非對稱加密等技術(shù)集成，通過鏈上鏈下融合、主體信息協(xié)同，完成應(yīng)急物資社會捐贈全流程的信息共享、數(shù)據(jù)存儲、決策支持和流程追溯等(見圖3)。

圖3 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系運(yùn)作模式

基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈流程主要包括以下環(huán)節(jié)：

a.節(jié)點準(zhǔn)入。相關(guān)主體作為區(qū)塊鏈節(jié)點在區(qū)塊鏈平臺進(jìn)行注冊認(rèn)證，管理節(jié)點通過CA認(rèn)證機(jī)制對節(jié)點身份進(jìn)行驗證，頒發(fā)數(shù)字證書，節(jié)點在獲得節(jié)點秘鑰、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入認(rèn)證、區(qū)塊鏈?zhǔn)跈?quán)后，接入?yún)^(qū)塊鏈核心系統(tǒng)。

b.需求發(fā)布。需求方借助ERP系統(tǒng)對應(yīng)急物資庫存進(jìn)行統(tǒng)計并進(jìn)行需求預(yù)測，統(tǒng)計所需物資品種、數(shù)量、規(guī)格等信息，提出信息發(fā)布請求；CA依據(jù)背書機(jī)制驗證交易申請及信息的合法性，對驗證通過的交易申請進(jìn)行背書操作，添加數(shù)字簽名，返回申請方進(jìn)行一致性檢驗并經(jīng)過共識排序、數(shù)據(jù)打包提交至區(qū)塊鏈進(jìn)行廣播和存儲。

c.供需對接。依據(jù)應(yīng)急物資捐贈流程，各節(jié)點將捐贈業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息(如庫存信息、物流信息、合規(guī)檢驗信息、物資去向信息等)背書、打包、廣播和存儲在P2P網(wǎng)絡(luò)中，直至捐贈流程完成。具體操作參考需求發(fā)布環(huán)節(jié)。

d.追蹤溯源。政府監(jiān)管部門、捐贈者等通過APP、小程序、H5/Web等提出信息查詢申請，經(jīng)CA驗證節(jié)點身份、授權(quán)后，通過數(shù)據(jù)區(qū)塊中的Hash追溯可以實現(xiàn)對物資捐贈整個流程進(jìn)行查詢和溯源。

3 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈的關(guān)鍵流程

基于應(yīng)急物資社會捐贈流程和區(qū)塊鏈技術(shù)特點，本部分描述基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系運(yùn)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并采用Python語言對其核心步驟的實現(xiàn)進(jìn)行說明。

3.1需求發(fā)布環(huán)節(jié)應(yīng)急物資需求方根據(jù)當(dāng)前庫存信息和需求預(yù)測計劃制定物資需求文件，并將此需求信息發(fā)布至區(qū)塊鏈上進(jìn)行廣播(見圖4)。

圖4 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈體系需求發(fā)布環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)區(qū)塊是應(yīng)急物資社會捐贈信息的載體，是物資捐贈過程中信息共享的基礎(chǔ)。每個數(shù)據(jù)區(qū)塊包含時間戳、可選地索引、數(shù)據(jù)信息、當(dāng)前區(qū)塊哈希值和前一區(qū)塊哈希值。Python中用class創(chuàng)建類，用def __init__()定義類的屬性，因此定義數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)如下：

class Block:

def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):

self.index = index

self.timestamp = timestamp

self.data = data

self.previous_hash = previous_hash

self.hash = self.hash_block()

在區(qū)塊鏈中手動創(chuàng)建第一個數(shù)據(jù)區(qū)塊實現(xiàn)需求信息的發(fā)布。這里以“需求N95口罩10 000枚”為例進(jìn)行說明。

def create_genesis_block(self):

return Block(0, date.datetime.now(), "10 000 N95 masks are required" , “0”)

3.2物資募集環(huán)節(jié)捐贈方接收到需求方的物資需求信息后開展應(yīng)急物資的鏈下募集。根據(jù)捐贈類型的不同，物資募集環(huán)節(jié)具體操作也不同。針對于定向捐贈，捐贈者直接將物資打包交付第三方物流公司進(jìn)行運(yùn)輸。針對非定向捐贈，捐贈者將物資送至紅十字會基層組織，由相關(guān)工作人員對物資進(jìn)行合規(guī)檢驗。紅十字會將合規(guī)物資相關(guān)信息(名稱、種類、規(guī)格、數(shù)量、來源等)等信息打包上傳區(qū)塊鏈并生成電子溯源碼，便于日后追溯查詢(見圖5)。

圖5 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈體系物資募集環(huán)節(jié)

區(qū)塊鏈中新增數(shù)據(jù)區(qū)塊需要基于前一數(shù)據(jù)區(qū)塊的信息，需要一個函數(shù)將相鄰兩個區(qū)塊進(jìn)行聯(lián)系。該函數(shù)以前一區(qū)塊為參數(shù)，通過函數(shù)關(guān)系生成新的區(qū)塊，從而實現(xiàn)應(yīng)急物資捐贈相關(guān)信息在鏈上的同步和更新。此處以“10 000枚N95口罩募集完成”為例，解釋數(shù)據(jù)區(qū)塊的生成過程。

def next_block(previous_block):

this_index = previous_block.index + 1

this_timestamp = date.datetime.now()

this_data = "10000 N95 masks are ready" + str(this_index)

this_hash = previous_block.hash

return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)

3.3物資運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)急物資經(jīng)上一級組織整理打包送至物流企業(yè)后，該企業(yè)會將接收到的所有物資進(jìn)行分類打包、裝車、運(yùn)輸以及搬卸至下一級組織。打包過程中針對物資的種類、數(shù)量、用途進(jìn)行分類打包的信息，裝車過程中每輛車對應(yīng)的裝貨人、物資信息及車輛自身信息，運(yùn)輸過程中每輛車的運(yùn)貨司機(jī)信息、物資實時地理位置信息，搬卸過程中搬運(yùn)人、搬運(yùn)時間、搬運(yùn)物資相關(guān)信息都將進(jìn)行數(shù)據(jù)上鏈，儲存到區(qū)塊鏈中，并實時更新每件物資對應(yīng)的電子溯源碼，完善物資信息(見圖6)。數(shù)據(jù)區(qū)塊生成過程參考物資募集環(huán)節(jié)，此處不再贅述。

圖6 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈體系物資運(yùn)輸環(huán)節(jié)

3.4收貨分發(fā)環(huán)節(jié)紅十字會或者物資需求方收到物資進(jìn)行合規(guī)檢驗和收貨確認(rèn)，并將該信息上傳至區(qū)塊鏈平臺，物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)完成。針對非定向捐贈物資，紅十字會制定分發(fā)方案，將物資分發(fā)至具體的接收方，物資名稱、類型、數(shù)量、去向等分發(fā)信息及時上鏈，實現(xiàn)信息的公開透明與實時共享(見圖7)。

圖7 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資捐贈體系的物資收貨分發(fā)環(huán)節(jié)

3.5監(jiān)管追溯環(huán)節(jié)衛(wèi)健委、藥監(jiān)局和國家應(yīng)急管理部門以及捐贈者隨時可以通過區(qū)塊鏈對物資捐贈流程信息進(jìn)行查詢和追溯。從需求發(fā)布到物資分發(fā)使用全過程的信息均記錄和存儲在區(qū)塊鏈上，相關(guān)人員可通過追溯APP、小程序等實時查詢物流的流動信息，衛(wèi)健委和藥監(jiān)局以及國家應(yīng)急管理部門等也可以對應(yīng)急物資捐贈全程進(jìn)行追溯和監(jiān)管(見圖8)。

圖8 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈體系物資追溯環(huán)節(jié)

應(yīng)急物資捐贈體系追溯是基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)連續(xù)性特點實現(xiàn)的，每一個數(shù)據(jù)區(qū)塊中都包含當(dāng)前區(qū)塊的哈希值和前一區(qū)塊的哈希值，因此根據(jù)當(dāng)前區(qū)塊中的前一區(qū)塊哈希值就可以追溯到前一區(qū)塊，并檢索到前一區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息。通過Python中的for循環(huán)函數(shù)，可以實現(xiàn)應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺中全鏈信息數(shù)據(jù)的遍歷，實現(xiàn)過程如下：

for i in reversed(range(0, num_of_block)):

print(block.data)

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return

4 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈實例

面向突發(fā)事件的應(yīng)急物資社會捐贈體系是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及主體、環(huán)節(jié)眾多?？紤]到數(shù)據(jù)信息的可獲得性，本節(jié)以新冠肺炎防疫期間全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資信息交流平臺中的一項捐贈為例，闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系運(yùn)作過程，驗證該體系的科學(xué)性和可行性。

4.1捐贈事件描述全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資的信息交流平臺為武漢大學(xué)國家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院、武漢珞櫻聯(lián)創(chuàng)信息科技有限公司和北京眾享比特科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的區(qū)塊鏈平臺，主要服務(wù)于緊急防護(hù)物資的需求發(fā)布、供需對接和流程追溯。

本實例為杭州可靠護(hù)理用品有限公司向同濟(jì)兒童醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院基于區(qū)塊鏈平臺的定向捐贈，其中杭州可靠護(hù)理用品有限公司為捐贈方，同濟(jì)兒童醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院為需求方，衛(wèi)健委、藥監(jiān)局與國家應(yīng)急管理部承擔(dān)監(jiān)督管理，眾享比特有限公司聯(lián)合武漢大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院大數(shù)據(jù)和云計算實驗室、武漢珞櫻聯(lián)創(chuàng)信息科技有限公司提供技術(shù)支持以及第三方物流企業(yè)共同形成該實例組織節(jié)點(見圖9)。

圖9 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資捐贈實例組織架構(gòu)

4.2捐贈運(yùn)作流程本捐贈實例為定向捐贈，因此參與節(jié)點缺少紅十字會基層組織及其各層機(jī)構(gòu)，捐贈流程也缺少物資募集及其他紅十字會的參與行為。為更清晰闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系運(yùn)作流程，將本實例的具體流程細(xì)化為物資需求發(fā)布、物資需求響應(yīng)、物資捐贈運(yùn)輸、物資收貨分發(fā)和物資追蹤溯源5個環(huán)節(jié)。

4.2.1 物資需求發(fā)布環(huán)節(jié) 2020年2月3日，需求方：同濟(jì)兒童醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院、武漢市中心醫(yī)院發(fā)生應(yīng)急物資短缺，分別將應(yīng)急物資需求計劃上傳至區(qū)塊鏈并進(jìn)行全網(wǎng)廣播，其中包含應(yīng)急物資——成人紙尿褲。

4.2.2 物資需求響應(yīng)環(huán)節(jié) 杭州可靠護(hù)理用品有限公司在看到三所醫(yī)院發(fā)出的成人紙尿褲物資短缺信息后，作為捐贈方進(jìn)行需求應(yīng)答。首先進(jìn)行身份信息驗證即驗證其是否存在營業(yè)執(zhí)照與生產(chǎn)許可證明，再檢驗其所捐贈的物資可靠親膚型成人紙尿褲是否符合檢測標(biāo)準(zhǔn)，之后將所捐贈的合規(guī)物資信息上傳至區(qū)塊鏈(見表1)，同時相應(yīng)生成電子溯源碼。

表1 捐贈物資詳情信息

4.2.3 物資捐贈運(yùn)輸環(huán)節(jié) 杭州可靠護(hù)理用品有限公司委托第三方物流公司進(jìn)行物資運(yùn)輸，2月3日，第三方物流公司將捐贈物資可靠親膚型成人紙尿褲進(jìn)行分類打包、裝車、運(yùn)輸、卸貨等環(huán)節(jié)，同時將其各環(huán)節(jié)相應(yīng)信息包括分類打包、物資運(yùn)輸狀態(tài)等上傳至區(qū)塊鏈，該環(huán)節(jié)生成電子物流碼。

4.2.4 物資收貨分發(fā)環(huán)節(jié) 第三方物流公司于2月3日到達(dá)武漢市，將捐贈物資可靠親膚型成人紙尿褲分發(fā)到相應(yīng)醫(yī)院——武漢市中心醫(yī)院：50件；湖北省人民醫(yī)院東院：50件；同濟(jì)兒童醫(yī)院：20件，同時將相應(yīng)物資分發(fā)信息上傳至區(qū)塊鏈，此時電子溯源碼更新。

4.2.5 物資追蹤溯源環(huán)節(jié) 武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院、同濟(jì)兒童醫(yī)院于2020年2月6日接收到分發(fā)物資，進(jìn)行信息驗證后確認(rèn)收貨并廣播。此時捐贈方即杭州可靠護(hù)理用品有限公司可根據(jù)電子溯源碼查詢自己所捐贈的物資信息，至此物資捐贈全流程終止。

5 結(jié) 論

社會捐贈是國家應(yīng)急管理體系的重要組成部分，在應(yīng)對突發(fā)事件、保障民生安全方面起到重要的作用。當(dāng)前社會捐贈體系由于信息公開不及時、管理流程不透明等問題而面臨重大信任危機(jī)，成為應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化進(jìn)程中的主要障礙?；诖?，本文構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系，提出其平臺架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作模式，旨在借助區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢解決應(yīng)急物資社會捐贈過程中的信息不對稱，消除信息壁壘，重塑社會信任，為推進(jìn)“共建共治共享”新治理格局形成奠定基礎(chǔ)。

本文重點闡釋了基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會捐贈體系框架和運(yùn)作機(jī)制，尚未涉及應(yīng)急物資捐贈信息在P2P網(wǎng)絡(luò)間的傳輸以及加密機(jī)制，也未經(jīng)過系統(tǒng)編程構(gòu)建完整的應(yīng)急物資社會捐贈區(qū)塊鏈平臺對本文提出的理論進(jìn)行驗證，未來的研究將從這些方面展開。