基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境電商交易防偽溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳紅軍

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，跨境電商呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，成為穩(wěn)外貿(mào)的重要力量、創(chuàng)新發(fā)展的新渠道和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)極。但是，由于我國(guó)跨境電商涉及跨境電商企業(yè)、消費(fèi)者和監(jiān)管者等多參與主體，貨物來(lái)源廣泛，一般涉及多個(gè)國(guó)家、多個(gè)產(chǎn)地和多個(gè)渠道，從生產(chǎn)到銷售涉環(huán)節(jié)多周期長(zhǎng)，很容易出現(xiàn)假冒偽劣商品、物流追溯困難和跨境支付風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，這對(duì)全球交易和政府執(zhí)法迫使許多電子商務(wù)平臺(tái)遵守監(jiān)管要求提出了更高的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)跨境電商供應(yīng)鏈平臺(tái)系統(tǒng)大都有跨境電商企業(yè)和海關(guān)等監(jiān)管部門自己建立，由于供應(yīng)和分銷渠道的復(fù)雜性，各參與主體之間數(shù)據(jù)和信息資源難以共享，平臺(tái)經(jīng)常無(wú)法監(jiān)控代理商、分銷商、業(yè)務(wù)合作伙伴、供應(yīng)中介和其他第三方中介，缺乏供應(yīng)方可追溯性降低了客戶對(duì)平臺(tái)的信任，導(dǎo)致利益相關(guān)者的經(jīng)濟(jì)和聲譽(yù)受損。區(qū)塊鏈技術(shù)由于具有不可篡改和可追溯等特性，可以有效解決跨境電商商品質(zhì)量和物流跟蹤等難題，實(shí)現(xiàn)跨境電商售前、售中、售后的全鏈條監(jiān)管。因此，基于區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行跨境電商溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)跨境電商產(chǎn)品的進(jìn)出口具有重要意義。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)主要解決的跨境電商問(wèn)題

跨境電商商品從生產(chǎn)商到消費(fèi)者手中，涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，需要多主體參與，而且周期長(zhǎng)，很容易出現(xiàn)購(gòu)買到假貨、物流跟蹤困難等問(wèn)題。區(qū)塊鏈作為分布式共享記賬賬本，將產(chǎn)品從生產(chǎn)供應(yīng)商的生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息、物流企業(yè)的物流及倉(cāng)儲(chǔ)信息、海關(guān)檢測(cè)檢驗(yàn)信息實(shí)時(shí)記錄，通過(guò)哈希算法加密上傳到區(qū)塊鏈，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)、流通、消費(fèi)全鏈條查詢。區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商溯源系統(tǒng)中主要解決以下問(wèn)題。

（一）解決存證問(wèn)題

區(qū)塊鏈的“防篡改”特性為物流過(guò)程中的“存單”問(wèn)題提供了解決方案。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和電子簽名技術(shù)可有效解決物流與供應(yīng)鏈跟蹤困難、缺乏信任、成本高等問(wèn)題；通過(guò)分布式賬本進(jìn)行電子證據(jù)存放，可以快速提升處理侵權(quán)的效率。同時(shí)，由于區(qū)塊鏈記錄了所有的交易信息，區(qū)塊鏈本身也可以形成信用信息，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)信用信息提供了新的思路。

（二）解決數(shù)據(jù)資源共享問(wèn)題

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，多節(jié)點(diǎn)之間可以協(xié)同計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享流通。區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播傳輸，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有數(shù)據(jù)的完整備份，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和高質(zhì)量。跨境電商供應(yīng)鏈各參與主體主要通過(guò)加密合約機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享與交換。

（三）解決信任鴻溝問(wèn)題

跨境電商最重要的問(wèn)題就是信息不對(duì)稱、缺乏信任。區(qū)塊鏈形成的“共識(shí)機(jī)制”能夠解決這些問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字化提高供應(yīng)鏈上下游的信息可信度，打造一個(gè)不僅保護(hù)數(shù)據(jù)隱私而且透明開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，增強(qiáng)供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度和風(fēng)險(xiǎn)控制能力。通過(guò)鏈上可拆卸的電子憑證來(lái)保證企業(yè)的各級(jí)供應(yīng)商的參與過(guò)程安全公開(kāi)透明，確保數(shù)據(jù)不被篡改，而且可以隨時(shí)隨地地查詢，進(jìn)而彌合物流與供應(yīng)鏈中的信任鴻溝。

（四）解決高效協(xié)同問(wèn)題

跨境電子商務(wù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及全球貿(mào)易、物流、支付等多個(gè)環(huán)節(jié)、多個(gè)復(fù)雜行為主體。如何實(shí)現(xiàn)多參與主體的高效協(xié)同是跨境電商監(jiān)管的共同難題。區(qū)塊鏈通過(guò)“智慧合約”增強(qiáng)參與主體彼此信任，極大拓展了跨境電商的應(yīng)用范圍和深度。區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓所有參與方共同維護(hù)一個(gè)共享賬本，確保所有數(shù)據(jù)信息以電子方式實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、共享和流轉(zhuǎn)，降低欺詐和錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，以便具有高度離散性的主題仍然能夠有效合作。

二、跨境電商溯源系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

跨境電商需要將商品從生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、零售和消費(fèi)全流程信息進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，形成從供給到需求的全鏈條數(shù)據(jù)有跡可循，進(jìn)行安全追溯。區(qū)塊鏈由于具有不可逆、防篡改等特性，不需要第三方背書，參與者可以共同維護(hù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字安全的高度信任。跨境電商溯源系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)主要分為5個(gè)層次，即數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層和應(yīng)用層。

（一）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)的基礎(chǔ)層，其主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和保障數(shù)據(jù)交易的安全。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能主要基于默克爾樹(shù)（Merkle trees）、數(shù)據(jù)區(qū)塊和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常以鍵/值（key/value）的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。保障賬戶和交易數(shù)據(jù)安全功能主要是運(yùn)用數(shù)字簽名、哈希函數(shù)以及非對(duì)稱加密等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。跨境電商溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)層一般通過(guò)跨境電商企業(yè)的生產(chǎn)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售、金融、售后服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)而獲得。

（二）網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的核心內(nèi)容主要包括組網(wǎng)方式和數(shù)據(jù)傳播協(xié)議兩部分，其主要功能是控制建立區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)以及所有節(jié)點(diǎn)之間信息的傳遞。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的傳輸主要P2P（peer-to-peer）網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行傳輸。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的P2P網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)既是信息的發(fā)送方，也是接收方，各節(jié)點(diǎn)不分主次，共同維護(hù)區(qū)塊鏈，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送功能。消息傳播協(xié)議和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制需要先封裝在跨境電商溯源系統(tǒng)，待經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)和記賬驗(yàn)證通過(guò)后，才能輸入跨境電商系統(tǒng)平臺(tái)區(qū)塊鏈。

（三）共識(shí)層

共識(shí)層是為了將區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)快速進(jìn)行統(tǒng)一，其基于各類共識(shí)算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和確認(rèn)。在區(qū)塊鏈的不同節(jié)點(diǎn)封裝不同的共識(shí)算法和證明機(jī)制。常用的共識(shí)算法主要包括證明類、拜占庭類、傳統(tǒng)共識(shí)類以及混合類等方法。目前，共識(shí)機(jī)制主要包括權(quán)益證明、工作量證明和授權(quán)股份證明機(jī)制等?？缇畴娚趟菰雌脚_(tái)各節(jié)點(diǎn)在區(qū)塊鏈共識(shí)算法支持下，彼此對(duì)處理結(jié)果迅速達(dá)成共識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)。

（四）合約層

合約層的主要功能是程序編碼和編譯，將區(qū)塊鏈系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯按照預(yù)先設(shè)定規(guī)則與條款實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)。合約層主要由算法機(jī)制、智能合約和拓展代碼等構(gòu)成。智能合約作為合約層的核心，通常預(yù)先共同設(shè)定合約內(nèi)容、規(guī)則與條款，把約束條件代碼寫到合約里，到時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行。智能合約一旦發(fā)布，將基于共識(shí)機(jī)制自動(dòng)運(yùn)行和維護(hù)。

（五）應(yīng)用層

應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)物流、資金流、信息流和關(guān)務(wù)流的全程記錄。應(yīng)用層主要通過(guò)運(yùn)行一些去中心化應(yīng)用程序（Decentralized Applications，簡(jiǎn)稱DAPP）來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)完整的DAPP主要有智能合約和Web系統(tǒng)組成，Web系統(tǒng)通過(guò)接口調(diào)用智能合約。智能合約基于合約到期日期、現(xiàn)貨價(jià)格等觸發(fā)條件做出決策，并由DAPP執(zhí)行操作。應(yīng)用程序類似于面向用戶的前端，而主區(qū)塊鏈則是后端。用戶可在應(yīng)用層利用區(qū)塊鏈開(kāi)源的腳本代碼系統(tǒng)，自主編寫各種應(yīng)用程序和接口，用戶不必去深度探究區(qū)塊鏈那些底層的技術(shù)細(xì)節(jié)。

三、跨境電商溯源系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

跨境電商溯源系統(tǒng)涉及到物流、資金流、信息流和關(guān)務(wù)流的全鏈條閉環(huán)互通互認(rèn)和數(shù)字化運(yùn)行。傳統(tǒng)跨境電商數(shù)據(jù)大多存儲(chǔ)在電商企業(yè)、承運(yùn)方和倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)，難以實(shí)現(xiàn)資源共享，參與主體無(wú)法及時(shí)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源。因此，基于業(yè)務(wù)流程分段溯源模塊設(shè)計(jì)理念，通過(guò)各個(gè)溯源模塊把數(shù)據(jù)信息上鏈，保證數(shù)據(jù)信息的留存、印證和防篡改，從而實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)、貿(mào)易、流通到消費(fèi)全流程溯源要求?？缇畴娚趟菰磻?yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

（一）生產(chǎn)端溯源

生產(chǎn)企業(yè)可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高生產(chǎn)智能管理水平，通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)將原材料采購(gòu)、產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝有效信息實(shí)時(shí)獲取，做到產(chǎn)品一物一碼，每個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)可視化。同時(shí)，建立生產(chǎn)企業(yè)的ERP信息管理系統(tǒng)，詳細(xì)記載原材料、生產(chǎn)日期、批次等生產(chǎn)溯源信息檔案，并上傳到跨境電商溯源平臺(tái)的生產(chǎn)端溯源系統(tǒng)，通過(guò)區(qū)塊鏈智能合約對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量追溯。

（二）物流段溯源

物流商收到商品后，需要將供應(yīng)商、產(chǎn)品、包裝、運(yùn)輸?shù)刃畔?shí)時(shí)傳輸至區(qū)塊鏈溯源信息系統(tǒng)備案，生成電子運(yùn)輸結(jié)算憑證，同時(shí)清楚記錄裝載、運(yùn)輸、取件整個(gè)物流流通等數(shù)據(jù)信息，并將交易過(guò)程也上傳區(qū)塊鏈，運(yùn)行智能合約來(lái)完成自動(dòng)對(duì)賬工作。為物流與供應(yīng)鏈提供源頭信息。

（三）倉(cāng)儲(chǔ)段溯源

貨物進(jìn)入海外倉(cāng)或報(bào)稅倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行保存，需要對(duì)跨境電商商品的企業(yè)信息、物流信息和包裝信息進(jìn)行核查，要對(duì)商品進(jìn)行及時(shí)入庫(kù)檢驗(yàn)，并將產(chǎn)品狀態(tài)和庫(kù)存信息上傳到區(qū)塊鏈，對(duì)跨境電商溯源倉(cāng)儲(chǔ)端系統(tǒng)進(jìn)行溯源。

（四）銷售段溯源

產(chǎn)品銷售給消費(fèi)者階段，跨境電商企業(yè)需要詳細(xì)記載出庫(kù)環(huán)節(jié)采集的產(chǎn)品流向信息、物流信息和客戶信息，準(zhǔn)確地反映到跨境電商溯源平臺(tái)銷售段溯源體系中，以便與顧客能夠根據(jù)商品回溯碼查看商品信息，及時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品追查究責(zé)。

（五）消費(fèi)端溯源

消費(fèi)者收到商品后，將仔細(xì)核對(duì)訂單，進(jìn)行收貨確認(rèn)驗(yàn)收，可將商品的訂單信息、物流信息、包裝信息和服務(wù)信息反饋到跨境電商溯源平臺(tái)消費(fèi)端溯源系統(tǒng)中。一旦出現(xiàn)商品質(zhì)量問(wèn)題， 消費(fèi)者可以根據(jù)溯源碼進(jìn)行及時(shí)投訴和反饋。

區(qū)塊鏈作為新一輪科技革命的戰(zhàn)略性技術(shù)，保障了跨境電商商品的交易安全和追根溯源，在跨境電商溯源系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。本研究從跨境電商企業(yè)企、消費(fèi)者和監(jiān)管者三個(gè)維度設(shè)計(jì)了跨境電商溯系統(tǒng)平臺(tái)，但是，人們對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)和理論的認(rèn)識(shí)仍有局限，對(duì)基于區(qū)塊鏈的跨境電商溯源系統(tǒng)仍缺乏系統(tǒng)性的研究。一方面，跨境電商上下游企業(yè)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)缺乏信任，信息資源共享與協(xié)作困難。雖然跨境電商溯源系統(tǒng)是一個(gè)去中心化的平臺(tái)，使用了非對(duì)稱加密算法來(lái)確保信息的安全性，但由于私鑰掌握在不同參與主體手中，用戶私鑰不愿意公開(kāi)，一旦泄露容易延誤交易執(zhí)行，甚至造成經(jīng)濟(jì)上的重大損失。另一方面，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約保障了交易安全，但是我國(guó)還沒(méi)有正式的法律體系，尚不能得到司法機(jī)關(guān)的法律監(jiān)督和保護(hù)。企業(yè)管理者和政府管理部門應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商監(jiān)管中的創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景邏輯，充分挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商監(jiān)管管理領(lǐng)域的價(jià)值及機(jī)制設(shè)計(jì)問(wèn)題，不斷評(píng)估和論證，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行商業(yè)模式創(chuàng)新，為跨境貿(mào)易轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。

基金項(xiàng)目：北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院重點(diǎn)科研課題（23ZDI01）