鐵路物流與區(qū)塊鏈融合應(yīng)用研究

張靜軒

（國(guó)家能源集團(tuán)中國(guó)神華能源股份有限公司，北京 100011）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，顛覆了傳統(tǒng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)模式，以去中心化、安全性、公開性等多種特點(diǎn)應(yīng)用到各領(lǐng)域中，為其創(chuàng)新改革、優(yōu)化升級(jí)帶來了巨大機(jī)遇。而隨著鐵路物流的發(fā)展成熟，生產(chǎn)流程不斷優(yōu)化，在打通多個(gè)獨(dú)立專業(yè)信息系統(tǒng)的同時(shí)，形成了有機(jī)組合，而將區(qū)塊鏈與鐵路物流相結(jié)合，更可以實(shí)現(xiàn)貨物數(shù)據(jù)的全城共享[1]。

1 相關(guān)概念

1.1 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈概念最早興起于2008 年，是比特幣底層支持技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)。與比特幣交易系統(tǒng)相比，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N全新的去中心化的信任協(xié)議，基于技術(shù)的角度來講，區(qū)塊鏈也是基于密碼學(xué)原理的、更加高度安全的分布式記賬數(shù)據(jù)庫，利用加密算法形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，以連接的方式，將各類交易數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式的計(jì)算和儲(chǔ)存。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫賬本保證了數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定和透明，通過鏈商代碼方式再去中心化的基礎(chǔ)上，更是有效促使合約的自動(dòng)運(yùn)行[2]。自興起以來，區(qū)塊鏈經(jīng)歷了3 個(gè)發(fā)展階段：

第一階段是可編程貨幣階段。以比特幣為代表的虛擬貨幣為起源，利用第二批技術(shù)和加密驗(yàn)證，構(gòu)建了去中心化的數(shù)字貨幣體系。

第二階段是可編程金融階段。將區(qū)塊鏈應(yīng)用到銀行結(jié)算跨境支付領(lǐng)域，降低成本的同時(shí)提高了交易的安全保障。

第三階段是可編程社會(huì)階段，這一階段區(qū)塊鏈逐漸應(yīng)用到相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域中，如物流、醫(yī)療等領(lǐng)域。去中心化的效果可以實(shí)現(xiàn)信用信息共享，使人類真正進(jìn)入到互聯(lián)網(wǎng)智能階段。

目前，區(qū)塊鏈以一種新型的記賬方式，憑借著安全、高效、信息不可篡改等一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為行業(yè)創(chuàng)新、優(yōu)化升級(jí)提供了進(jìn)一步的革新。在每一筆交易中，通過驗(yàn)證后添加到區(qū)塊鏈上，信息會(huì)被永久封存，對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的修改無法生效，更能避免隨意篡改所造成的安全隱患[3]。

1.2 鐵路物流

鐵路物流作為國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物流業(yè)成熟發(fā)展的產(chǎn)物，隨著鐵路生產(chǎn)布局能力的調(diào)整優(yōu)化和革新，以鐵路貨運(yùn)戰(zhàn)場(chǎng)等資源為基礎(chǔ)，融合現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理的服務(wù)理念，為客戶提供以鐵路運(yùn)輸為主的全方位一體化現(xiàn)代物流空間場(chǎng)所。與現(xiàn)代物流企業(yè)相比，鐵路貨物運(yùn)輸代理仍然存在一定的差距，雖然已經(jīng)具備現(xiàn)代物流功能，但整體來看，鐵路物流仍然有著較大的改革和發(fā)展空間[4]。

2 鐵路物流與區(qū)塊鏈結(jié)合的可行性及需求分析

2.1 可行性分析

2.1.1 “去中心化”特征一致性

區(qū)塊鏈更加強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)更新而并非是某一中樞機(jī)構(gòu)單獨(dú)完成，是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)以分布式的方式進(jìn)行協(xié)作及保障，所參與主體之間的運(yùn)作交易信息互換透明化、獨(dú)立化，而鐵路物流業(yè)務(wù)主要由金融機(jī)構(gòu)、物流企業(yè)業(yè)務(wù)交叉所產(chǎn)生的[5]。目前，鐵路物流所參與的金融機(jī)構(gòu)種類較多，尚未形成完全壟斷的狀態(tài)，無論鐵路物流參與機(jī)構(gòu)或是區(qū)塊鏈，均有著去中心化的特點(diǎn)。

2.1.2 區(qū)塊鏈的存在滿足鐵路物流發(fā)展需求

由于鐵路物流存在并非是靜態(tài)的概念，而是一種動(dòng)態(tài)且不斷變化的過程。隨著我國(guó)交通行業(yè)的日益發(fā)展，鐵路物流深化，其業(yè)務(wù)逐漸展現(xiàn)出事件驅(qū)動(dòng)主體注重協(xié)調(diào)合作和信息化程度高等多方面的特點(diǎn)[6]。多方參與的狀態(tài)下，使鐵路物流與信息技術(shù)相結(jié)合，逐漸朝著自動(dòng)化、虛擬化的方向發(fā)展，而針對(duì)新時(shí)期鐵路物流的發(fā)展特點(diǎn)，可以由區(qū)塊鏈技術(shù)來滿足其今后的發(fā)展需求，主要是因?yàn)閰^(qū)塊鏈的信息技術(shù)設(shè)施可以確保事件傳遞的有效性，區(qū)塊鏈自身特有的信任和共識(shí)機(jī)制能夠增強(qiáng)主體協(xié)調(diào)性和默契性，作為一種先進(jìn)的信息技術(shù)，區(qū)塊鏈的存在與鐵路物流相結(jié)合，有著天然的耦合性，可適用于鐵路物流的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展中[7]。

2.2 需求分析

構(gòu)建物流業(yè)務(wù)系統(tǒng)是將鐵路物流業(yè)務(wù)所參與的各方主體相關(guān)信息進(jìn)行有機(jī)整合分析，促使各方參與機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)均衡發(fā)展，形成經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)流物流信息流的有效融合[8]?；趨^(qū)塊鏈的鐵路物流發(fā)展，也要借鑒中國(guó)物流金融服務(wù)平臺(tái)等相關(guān)寶貴經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前鐵路物流發(fā)展的特點(diǎn)，以區(qū)塊鏈作為重要的協(xié)作工具整合信息，同時(shí)具有以下特點(diǎn)。

（1）市場(chǎng)參與主體的去中心化。在基于區(qū)塊鏈的鐵路物流業(yè)務(wù)服務(wù)中，數(shù)據(jù)信息更新和維護(hù)并非是單一市場(chǎng)獨(dú)立執(zhí)行，而是需要各個(gè)市場(chǎng)共同參與并相互備份，在改善信任機(jī)制的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線資源互通共享，增加信息透明性、安全性和可靠性[9]。

（2）業(yè)務(wù)機(jī)制的高效化?？紤]到以往鐵路物流發(fā)展過程中各方的信息不對(duì)稱性造成業(yè)務(wù)水平差異較大，且效率不高，在引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)后，區(qū)塊鏈與物流信息數(shù)據(jù)庫對(duì)接，將業(yè)務(wù)信息第一時(shí)間記錄在賬本上，建立安全、高效、透明的交易環(huán)境，實(shí)現(xiàn)各個(gè)主體企業(yè)的智能區(qū)。

（3）業(yè)務(wù)模式的安全化。在區(qū)塊鏈技術(shù)中，每一個(gè)取款所交易的信息能夠?qū)崿F(xiàn)交叉驗(yàn)證，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的修改并非會(huì)成功，而非對(duì)稱的加密算法和數(shù)字簽名技術(shù)更能保證信息的安全和客戶隱私[10]。

3 基于區(qū)塊鏈的鐵路物流協(xié)作平臺(tái)設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

3.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.1.1 物流類型的選擇

區(qū)塊鏈在應(yīng)用到鐵路物流中的不同場(chǎng)合、并且適應(yīng)不同需求時(shí)，都可以分為不同的類型。具體來講，聯(lián)盟鏈和私有鏈均可稱之為許可鏈，是以比特幣為代表的公有鏈，所有結(jié)點(diǎn)的共享處于相對(duì)開放的狀態(tài)，而公有鏈的存在，也能夠?yàn)榛鶎臃?wù)提供更加全面成熟的技術(shù)革新。但是公有鏈的交易速度相對(duì)緩慢，因此其節(jié)點(diǎn)的入門門檻也相對(duì)較低。而相比公有鏈而言，純私有鏈過于封閉，節(jié)點(diǎn)之間平等性不夠理想，可以保證交易速度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)去中心化和數(shù)據(jù)的不可更改性。基于鐵路物流自身的特點(diǎn)，可以選擇基于區(qū)塊鏈技術(shù)聯(lián)盟鏈形式構(gòu)建信息平臺(tái)，保證安全效率和應(yīng)用場(chǎng)合的多元化需求，節(jié)點(diǎn)數(shù)量及身份更加明確。

3.1.2 聯(lián)盟各方主體

在鐵路物流場(chǎng)景和物流交通運(yùn)輸生產(chǎn)過程中，所涉及各方參與企業(yè)之間運(yùn)輸信息共享作業(yè)高效協(xié)同，對(duì)于數(shù)據(jù)保障方面要求較高。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)后，更能夠構(gòu)建現(xiàn)代化的鐵路物流聯(lián)盟鏈形式。

目前鐵路物流與區(qū)塊鏈相容所參與的各方主體包括4 個(gè)方面：①全程物流，從物流倉儲(chǔ)到市場(chǎng)服務(wù)一站式全方位的供應(yīng)鏈綜合服務(wù)；②多式聯(lián)運(yùn)，各方在多式聯(lián)運(yùn)方面會(huì)涉及公路、鐵路、港口等各個(gè)環(huán)節(jié)。建立鐵路區(qū)塊鏈聯(lián)盟數(shù)據(jù)維護(hù)的參與主力，共同維護(hù)分布式賬本，可以解決信息不對(duì)稱，防止信息被篡改；③境外鐵路在中歐班列方面利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的方式，實(shí)現(xiàn)信息在線共享存在壁壘情況，但通過區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面的信息在線共享交互，打破國(guó)內(nèi)外鐵路、物流運(yùn)輸追蹤信息的不對(duì)稱性；④金融機(jī)構(gòu)，鐵路運(yùn)輸過程中涉及許多供應(yīng)鏈的金融需求，而運(yùn)輸中積累的大量企業(yè)與物流之間的信息，再通過區(qū)塊鏈上傳，能保證征信和金融信息等方面的安全，更有利于征信流量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，這種線上監(jiān)管模式能夠擴(kuò)大監(jiān)管主體范圍。

3.2 應(yīng)用分析

3.2.1 貨運(yùn)流程優(yōu)化

由于我國(guó)目前鐵路貨運(yùn)票據(jù)電子化工程仍然需要借助數(shù)據(jù)串聯(lián)等方式，并且這種整合貨物運(yùn)輸作業(yè)的狀態(tài)也會(huì)涉及到多個(gè)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)到達(dá)流程、卡控?cái)?shù)據(jù)功效的過程中會(huì)涉及到信息流和資金流，關(guān)聯(lián)發(fā)貨方的鐵路貨運(yùn)部門和收貨部門，在以往計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期也很難通過數(shù)據(jù)的資源整合，形成相互配合的理想狀態(tài)，而在區(qū)塊鏈融合下，貨物流程會(huì)得到進(jìn)一步優(yōu)化，根據(jù)明確的作業(yè)環(huán)節(jié)順序，能夠形成更加完善的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，在推進(jìn)貨物信息智能化發(fā)展的同時(shí)，更能實(shí)現(xiàn)全過程的區(qū)塊鏈化。

3.2.2 多元聯(lián)動(dòng)及物流追蹤

這種多元聯(lián)動(dòng)的方式，能夠?yàn)殍F路物流與區(qū)塊鏈之間的融合提供更多的可能和多元選擇，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線交互的同時(shí)，不必再擔(dān)心數(shù)據(jù)資產(chǎn)的丟失所帶來的一系列風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)，通過搭建聯(lián)盟鏈的形式，使得數(shù)據(jù)的提供方在進(jìn)行數(shù)據(jù)授權(quán)的同時(shí)進(jìn)行本地的數(shù)據(jù)采集和加工，更能為每一個(gè)聯(lián)盟的連接點(diǎn)提供明確的數(shù)據(jù)幫助，在實(shí)現(xiàn)資金上鏈、建立信用主體的同時(shí)，更能實(shí)現(xiàn)不聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)的在線交換，實(shí)現(xiàn)物流的實(shí)時(shí)追蹤。連接多方面的運(yùn)行主體，實(shí)現(xiàn)協(xié)同合作，重塑供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈的優(yōu)化升級(jí)，推動(dòng)物流信息在線共享。而貨物在不同的運(yùn)輸方之間信息物流的在線運(yùn)輸區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠保證儲(chǔ)存數(shù)據(jù)安全可靠和數(shù)據(jù)收集更能促進(jìn)跨境全程物流追蹤服務(wù)的有效實(shí)現(xiàn)。

3.2.3 鐵路貨運(yùn)安全保障

近年來，科技的進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展，為我國(guó)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化創(chuàng)新改革提供了更大的機(jī)遇，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到鐵路物流中，對(duì)于提高安全監(jiān)控水平、形成理想安全保障等方面起到巨大的推動(dòng)作用。而云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及AI 技術(shù)的不斷應(yīng)用，逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)，但利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過在線賬本的方式保留物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的所有歷史記錄，還原數(shù)據(jù)真實(shí)性的同時(shí)，不可篡改區(qū)塊鏈技術(shù)還能為物聯(lián)網(wǎng)中人機(jī)交互與機(jī)器之間的交互提供可靠的平臺(tái)和安全共享賬本。除此之外，利用區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更能促進(jìn)物流相關(guān)數(shù)據(jù)的安全傳遞，加強(qiáng)貨物檢查和危險(xiǎn)貨物監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警、安全風(fēng)險(xiǎn)隱患、環(huán)保監(jiān)控等信息的實(shí)時(shí)在線記錄，甚至可以對(duì)于貨物運(yùn)輸中每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行在線監(jiān)控，確保全過程運(yùn)輸?shù)陌踩煽俊?/p>

4 利用區(qū)塊鏈發(fā)展鐵路物流的優(yōu)化策略

4.1 優(yōu)化鐵路物流外部環(huán)境

目前區(qū)塊鏈發(fā)展前景廣闊，鐵路物流與區(qū)塊鏈之間的融合更是今后鐵路物流行業(yè)成熟發(fā)展的大勢(shì)所趨。因此，需要優(yōu)化鐵路物流發(fā)展的外部環(huán)境，為其物流與區(qū)塊鏈之間的融合創(chuàng)設(shè)良好的外部條件。首先，要加強(qiáng)政策方面的支持，還要高度認(rèn)識(shí)物流金融是脫虛向?qū)嵔鹑?、是更好服?wù)實(shí)體的重要抓手，以及區(qū)塊鏈對(duì)于鐵路物流創(chuàng)新的重大推動(dòng)作用。因此，要認(rèn)識(shí)到區(qū)塊鏈存在的價(jià)值，將其視為一種戰(zhàn)略性的新興技術(shù)，吸收借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家成熟的經(jīng)驗(yàn)，完善機(jī)制體制，鼓勵(lì)鐵路物流金融創(chuàng)新。特別是在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的背景下，從國(guó)家到地方更是要致力于解決企業(yè)融資的問題。以區(qū)塊鏈構(gòu)建新型的金融業(yè)態(tài)，實(shí)現(xiàn)多方共贏的良好局面?；诜杀Ｕ系慕嵌?，區(qū)塊鏈在鐵路物流、金融方面應(yīng)用的核心是資金流、信息流和物流的統(tǒng)一管理，而目前關(guān)于區(qū)塊鏈方面的法律監(jiān)管仍然處于空白，也會(huì)為不法分子帶來可乘之機(jī)，針對(duì)這一情況，需要加速相關(guān)法律法規(guī)的制定，根據(jù)金融物流發(fā)展態(tài)勢(shì)，高度重視法律合規(guī)問題，加大執(zhí)法力度。對(duì)于失信行為采取零容忍的態(tài)度，依法制裁，以積極的態(tài)度鼓勵(lì)鐵路物流金融創(chuàng)新。

4.2 加強(qiáng)業(yè)務(wù)主體之間的協(xié)作

基于區(qū)塊鏈的鐵路物流，從研發(fā)到具體的應(yīng)用過程中會(huì)不斷融入各類不同市場(chǎng)主體的參與，多樣化的主體類型，基于客觀的角度來講，無形中增加主體之間的協(xié)調(diào)難度和業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，因此更需要促進(jìn)業(yè)務(wù)主體之間相互協(xié)調(diào)配合。首先，要實(shí)現(xiàn)鐵路物流企業(yè)金融機(jī)構(gòu)和融資企業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展，主體之間可以通過聯(lián)盟、協(xié)會(huì)等方式增強(qiáng)互信，形成三方戰(zhàn)略合作伙伴的關(guān)系，以相互制衡的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。其次，可以加強(qiáng)政府與市場(chǎng)之間的互聯(lián)互通，搭建政府與企業(yè)之間信息反饋機(jī)制，深化政府與企業(yè)多層次、多方位的合作機(jī)制，由政府牽頭組建的合作平臺(tái)，促進(jìn)不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之間溝通協(xié)作，針對(duì)業(yè)務(wù)區(qū)塊節(jié)點(diǎn)中個(gè)人信息交易信息等進(jìn)行溝通交流，形成共識(shí)。第三是構(gòu)建成熟完善的多方合作生態(tài)，開展多模式、寬領(lǐng)域的國(guó)際交流機(jī)制，加速人才引進(jìn)，通過行業(yè)聯(lián)盟平臺(tái)，圍繞智慧物流、智慧金融、智慧風(fēng)控等領(lǐng)域，與跨國(guó)科技公司和金融機(jī)構(gòu)展開技術(shù)方面的協(xié)作，搶占國(guó)際市場(chǎng)先機(jī)，制定行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 注重業(yè)務(wù)流程智能化監(jiān)管

區(qū)塊鏈應(yīng)用到鐵路物流后，雖然提高了信息的安全性，減少不對(duì)稱性所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，但仍需要進(jìn)行智能化監(jiān)管，將風(fēng)險(xiǎn)控制在萌芽，也要對(duì)新業(yè)務(wù)模式的監(jiān)管方法和路徑進(jìn)行創(chuàng)新?；诒O(jiān)管方法的角度，在物流金融創(chuàng)新過程中，金融風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)過業(yè)務(wù)流程結(jié)構(gòu)化處理后，可以有效增強(qiáng)其隱蔽性，也加劇了風(fēng)險(xiǎn)防范的難度，而監(jiān)管部門可以利用區(qū)塊鏈分布式記賬基礎(chǔ)設(shè)立監(jiān)管節(jié)點(diǎn)，對(duì)交易過程中相關(guān)信息流、資金流和物流進(jìn)行在線監(jiān)管，當(dāng)交易信息被記錄在區(qū)塊鏈上，可以與鏈上的傳播機(jī)制達(dá)成共識(shí)，但各節(jié)點(diǎn)無法篡改數(shù)據(jù)信息，能夠保證交易的可追溯性?；诒O(jiān)管路徑而言，為了更好地保障鐵路物流的可持續(xù)發(fā)展，注重包容創(chuàng)新的發(fā)展需求，需要從監(jiān)管主體、監(jiān)管權(quán)責(zé)和監(jiān)管變現(xiàn)這3 方面嚴(yán)防底線。區(qū)塊鏈的去中心化機(jī)制，在保證數(shù)據(jù)真實(shí)可靠的同時(shí)也意味著監(jiān)管主體的不明確，因此針對(duì)這一問題需要轉(zhuǎn)變觀念。監(jiān)管機(jī)構(gòu)要以風(fēng)險(xiǎn)可控為前提，根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際發(fā)展的需求理清監(jiān)管邊界，在金融創(chuàng)新和風(fēng)險(xiǎn)防范中尋求最為有效的監(jiān)管路徑。

5 結(jié)語

總而言之，鐵路物流與區(qū)塊鏈之間的融合應(yīng)用已成為今后鐵路物流行業(yè)成熟發(fā)展的大勢(shì)所趨，基于區(qū)塊鏈的角度，可以實(shí)現(xiàn)物流的全程追蹤、征信金融以及貨運(yùn)安全保障。因此，在今后發(fā)展中更需注重業(yè)務(wù)流程和監(jiān)管智能化，加強(qiáng)業(yè)務(wù)主體之間的協(xié)作，優(yōu)化鐵路物流的外部環(huán)境，為區(qū)塊鏈與鐵路物流的有機(jī)融合打造良好的內(nèi)部和外部環(huán)境