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摘 要： 摘要】區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種去中心化、去信任的分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)，本質(zhì)上就是一種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的節(jié)省中介成本、信息防偽等優(yōu)勢，讓其在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸受到了重視。對區(qū)塊鏈技術(shù)的特點及原理進(jìn)行了闡述，分析了區(qū)塊鏈的現(xiàn)存問題，最
摘要】區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種去中心化、去信任的分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)，本質(zhì)上就是一種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的節(jié)省中介成本、信息防偽等優(yōu)勢，讓其在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸受到了重視。對區(qū)塊鏈技術(shù)的特點及原理進(jìn)行了闡述，分析了區(qū)塊鏈的現(xiàn)存問題，最后論述了區(qū)塊鏈技術(shù)在物流快遞業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈技術(shù);物流快遞業(yè)務(wù);技術(shù)原理;現(xiàn)存問題
1引言
隨著比特幣的發(fā)行，區(qū)塊鏈技術(shù)作為比特幣系統(tǒng)的底層核心技術(shù)，也逐漸受到了人們的關(guān)注。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)，該技術(shù)所具備的去中心化、去信任、透明化等特點，使其具備了較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，其應(yīng)用也備受關(guān)注，并逐漸被推廣、應(yīng)用到了各個行、。
2區(qū)塊鏈技術(shù)的特點及原理
2.1區(qū)塊鏈技術(shù)的特點
區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種去中心化、去信任的分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其特點包括去中心化、合約執(zhí)行自動化、可追溯性和透明化等。
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，去中心化代表著整個網(wǎng)絡(luò)沒有強(qiáng)制性的控制中心，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點的地位對等，具備的權(quán)利與義務(wù)也沒有區(qū)別。在數(shù)據(jù)信息存儲過程中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)參與數(shù)據(jù)存儲的所有節(jié)點都會互為備份，而這代表即便是參與數(shù)據(jù)存儲的某個節(jié)點出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)發(fā)生損毀，整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)也能夠正常運行。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，中心控制單元的缺失，使得數(shù)據(jù)信息不會受到單方面的強(qiáng)制操控，而這對提高數(shù)據(jù)信息存儲的可靠性極為有利】。
區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的透明化特點，體現(xiàn)了區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行規(guī)則的公開性、透明性。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)應(yīng)用中，對數(shù)據(jù)信息的記錄需要多個節(jié)點參與，可以讓數(shù)據(jù)信息有多個備份;同時，對數(shù)據(jù)信息的更新也必須由多個節(jié)點共同認(rèn)證才能完成。究其原因，主要是因為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點之間的聯(lián)系都是去信任的，也不會存在欺騙行為;而且由于所有節(jié)點存儲的數(shù)據(jù)信息都相同，數(shù)據(jù)信息的交換也不會出現(xiàn)問題。
區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的可追溯性特點，代表被區(qū)塊鏈記錄的數(shù)據(jù)信息會被永久儲存。同時，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所有交易信息及對應(yīng)交易者信息都會被記錄，交易標(biāo)的傳遞路線也會被完整記錄，而且所有被區(qū)塊鏈系統(tǒng)記錄和存儲的數(shù)據(jù)信息都無法被摧毀或篡改，不僅保證了數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，也方便對每筆交易進(jìn)行追溯，對提高交易監(jiān)管效率和質(zhì)量有很大幫助。
區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的合約執(zhí)行自動化特點，是指利用區(qū)塊鏈設(shè)定一系列帶有軟件代碼的智能合約，并在智能合約中對每一方應(yīng)履行的義務(wù)及合約制定的判定條件進(jìn)行明確規(guī)定，可以讓區(qū)塊鏈系統(tǒng)實現(xiàn)對合約執(zhí)行條件進(jìn)行自動判斷。如果滿足所有判定條件，則區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以自動強(qiáng)制執(zhí)行合約條款。區(qū)塊鏈技術(shù)的這個特點不僅能夠提升合約執(zhí)行效率，也能夠保證即便沒有第三方監(jiān)督，合約同樣能夠被執(zhí)行。
2.2區(qū)塊鏈技術(shù)原理
2.2.1區(qū)塊鏈的構(gòu)成。區(qū)塊是指數(shù)據(jù)的集合，也是區(qū)塊鏈形成的基礎(chǔ)單元。從結(jié)構(gòu)上來看，區(qū)塊鏈就是對不同的區(qū)塊進(jìn)行系統(tǒng)性連接，從而使不同區(qū)塊產(chǎn)生聯(lián)系并形成一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在區(qū)塊鏈的應(yīng)用中，為保證區(qū)塊鏈的可追溯性，可以在不同區(qū)塊上設(shè)置不同的時間戳，用以對不同區(qū)塊進(jìn)行區(qū)分。區(qū)塊主要包括區(qū)塊頭和區(qū)塊主體等兩個構(gòu)成部分。其中，區(qū)塊頭是指與前面區(qū)塊進(jìn)行連接的區(qū)塊部分，該部分的作用是保證區(qū)塊鏈的完整性;而區(qū)塊主體的作用則是用以記錄網(wǎng)絡(luò)實時更新的數(shù)據(jù)信息。區(qū)塊鏈的形成就是讓不同區(qū)塊之間通過區(qū)塊頭進(jìn)行信息連接，促使所有的區(qū)塊能夠形成一個整體結(jié)構(gòu)[21。
2.2.2區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的實質(zhì)就是一個點到點網(wǎng)絡(luò)，俗稱P2P網(wǎng)絡(luò)。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，既沒有中心化的硬件與管理機(jī)構(gòu)，也沒有中心服務(wù)器和路由器。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點既可以當(dāng)成客戶端使用，也可以當(dāng)成服務(wù)器端使用。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，每個單獨的節(jié)點都保存著區(qū)塊鏈的全部數(shù)據(jù)信息，而這可以讓數(shù)據(jù)信息一32一擁有大量的備份，能夠有效地避免數(shù)據(jù)信息因為損毀、丟失而出現(xiàn)偏差。同時，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)信息的備份數(shù)量是受參與數(shù)據(jù)傳輸、儲存的節(jié)點數(shù)量的影響，即參與的節(jié)點數(shù)量越多，數(shù)據(jù)信息的備份數(shù)量就越多。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點所保存的數(shù)據(jù)信息都相同，而參與數(shù)據(jù)存儲的節(jié)點之間也能形成相互監(jiān)督和管理，這不僅能夠有效地降低數(shù)據(jù)信息被篡改的可能性，對提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性也極為有利。
2.2.3區(qū)塊鏈的加密系統(tǒng)原理。區(qū)塊鏈加密所使用的算法是非對稱加密算法，這種加密系統(tǒng)的應(yīng)用對解決網(wǎng)絡(luò)中用戶信任問題極為有效。非對稱加密算法主要包括兩種密鑰：一種是公開密鑰(publickey)，一種是私有密鑰(privatekey);而且兩種密鑰屬于一對，誰也離不開誰。在利用非對稱加密算法進(jìn)行加密的時候，若是使用公開密鑰加密數(shù)據(jù)信息，則數(shù)據(jù)信息的解密需要使用與之對用的私有密鑰;同理，若是使用私有密鑰加密數(shù)據(jù)信息，則數(shù)據(jù)信息的解密就只能依靠與之對應(yīng)的公開密鑰。用戶在使用區(qū)塊鏈的時候，會同時獲得專屬的兩種密鑰。然而，因為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)所有用戶對數(shù)據(jù)信息的加密或解密都是使用相同的算法，所以一般用戶專屬公開密鑰都會被公布于網(wǎng)絡(luò)上，而私有密鑰則只能由用戶自己掌控，用戶對私有密鑰要進(jìn)行嚴(yán)格保管，避免因私有密鑰泄露而出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的外泄。用戶利用公開密鑰加密數(shù)據(jù)信息，則數(shù)據(jù)信息只能被用戶自己瀏覽;但用戶若是用私有密鑰加密數(shù)據(jù)信息，則網(wǎng)絡(luò)上其他用戶可以利用公開密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密并瀏覽。另外，用戶利用私有密鑰加密數(shù)據(jù)信息并在數(shù)據(jù)尾部設(shè)定數(shù)字簽名，則網(wǎng)絡(luò)上的其他用戶可以利用公開密鑰解密數(shù)據(jù)信息，以便對數(shù)據(jù)來源的真實性及數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證。
相關(guān)期刊推薦：《物流技術(shù)與應(yīng)用》(月刊)創(chuàng)刊于1996年，由北京科技大學(xué)主辦。是我國較早以報道物流系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用為主要內(nèi)容的刊物之一，刊物以“讓世界物流了解中國，讓中國物流走向世界”為宗旨，以推廣先進(jìn)物流技術(shù)和設(shè)備的普及應(yīng)用為己任，在國內(nèi)外公開發(fā)行，讀者遍及世界各地。
3區(qū)塊鏈的現(xiàn)存問題
3.1安全問題
在區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用中，安全性威脅是其所遇到的主要問題之一，直接影響著區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用效果�；赑OW共識過程的區(qū)塊鏈所面臨的攻擊問題，占整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)所遇攻擊問題的51%。這代表只要通過節(jié)點對整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)算力的掌握高于51%，則具備對區(qū)塊鏈內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行篡改和偽造的能力。例如比特幣，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國大型礦池的算力在全網(wǎng)總算力中的占比高于60%。而從理論上來看，這些礦池通過合作可以對全網(wǎng)實施5r%攻擊，真正實現(xiàn)比特幣的雙重支付。事實上，要想實現(xiàn)對全網(wǎng)總算力51%的掌握，需要投入的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于攻擊后所能獲得的收益。雖然付出與收益不成正比，但這并不表示51%攻擊這一問題可以被忽視。
此外，隨著密碼學(xué)0計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，區(qū)塊鏈的非對稱加密算法會逐漸變得脆弱，非對稱加密算法的破解會越來越容易，利用非對稱加密機(jī)制加密數(shù)據(jù)信息的安全性也會逐漸降低，而這也是區(qū)塊鏈技術(shù)要解決的安全問題之一。非對稱加密算法破解可能性的提升，會對區(qū)塊鏈的隱私保護(hù)造成安全威脅。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，并不是所有節(jié)點都是匿名，節(jié)點內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸需要利用地址標(biāo)識去完成。盡管該地址標(biāo)識與現(xiàn)實世界的人物之間沒有直接的身份聯(lián)系，但是由于區(qū)塊鏈所具備的透明化特點，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)都是完全透明的，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息存在安全隱患。隨著科技的快速發(fā)展，各類反匿名身份甄別技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代，依據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的透明化特點，利用反匿名身份甄別技術(shù)具有對部分重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識別的可能，而這在很大程度上會造成現(xiàn)實世界中人物身份信息的泄露，導(dǎo)致區(qū)塊鏈用戶自身存在安全隱患。
3.2效率問題
在區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用中，區(qū)塊鏈效率直接影響著該技術(shù)的應(yīng)用。區(qū)塊鏈效率問題主要包括三種，分別是區(qū)塊膨脹問題、交易效率問題和交易確認(rèn)時間問題。區(qū)塊膨脹問題是指區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)的所有節(jié)點都存儲著整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，而隨著數(shù)據(jù)信息數(shù)量的不斷增加，節(jié)點存儲數(shù)據(jù)信息的難度也會逐漸增大，從而導(dǎo)致區(qū)塊鏈系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)信息逐漸變得困難。以比特幣為例，比特幣區(qū)塊鏈處理交易的效率是7筆/s，這就導(dǎo)致在金融系統(tǒng)高頻交易中，區(qū)塊鏈很難得到廣泛應(yīng)用。對于交易確認(rèn)時間問題，正常情況下，比特幣區(qū)塊的生成需要lOmin，即交易確認(rèn)時間為lOmin，這代表區(qū)塊鏈交易確認(rèn)時間非常長，根本不適合在小額交易與時間敏感交易中使用。因此，區(qū)塊鏈效率問題也是制約區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的主要問題之一。
3.3博弈問題
區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)，依據(jù)該技術(shù)而建立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)也屬于去中心化、去信任的分布式系統(tǒng)。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的節(jié)點交互中，不同節(jié)點之間出現(xiàn)相互競爭也是無法避免的，而這就導(dǎo)致節(jié)點之間存在競爭與合作的博弈關(guān)系。以比特幣為例，在比特幣挖礦過程就體現(xiàn)了明顯的博弈關(guān)系。一般情況下，比特幣礦池之間通力合作，可以保證各自收益的穩(wěn)定性。但是，礦池之間也可以利用一些方法去攻擊其他礦池，比如區(qū)塊截留攻擊(Blockwithholdingattacks)，或者是通過偽裝變成該礦池的礦工，在不作出貢獻(xiàn)的情況下享受該礦池的收益，從而達(dá)到攻擊該礦池，降低礦池收益的目的。此外，從本質(zhì)上來看，區(qū)塊鏈共識過程就是眾包過程。激勵相容共識機(jī)制的建立，可以讓去中心化系統(tǒng)中的自利節(jié)點自主對區(qū)塊數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證和記賬，以便對區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)非理性行為的成本進(jìn)行提升，從而達(dá)到降低區(qū)塊鏈系統(tǒng)安全性威脅的目的。這也體現(xiàn)了博弈問題是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用需要解決的重要問題之一閉。
4區(qū)塊鏈技術(shù)在物流快遞業(yè)務(wù)中的應(yīng)用
4.1基于代幣的應(yīng)用設(shè)想
在物流快遞業(yè)務(wù)中，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用而建立專屬物流快遞業(yè)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，不僅可以讓包裹信息更加明確，避免出現(xiàn)錯送、誤送等問題，也能夠保證包裹內(nèi)信息的安全性。根據(jù)物流快遞業(yè)的特點，依據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，促使物流快遞業(yè)務(wù)形成專屬區(qū)塊鏈，可以為物流快遞業(yè)的發(fā)展提供保障。基于區(qū)塊鏈的發(fā)行代幣設(shè)計思想，研發(fā)和應(yīng)用發(fā)行物流代幣的技術(shù)，可以實現(xiàn)對物流快遞業(yè)務(wù)的信息流、物流、資金流等三流合一的數(shù)字化管理。通過物流運營商傳遞包裹，需要支付相應(yīng)的費用，而費用的收取一般都是當(dāng)面支付或網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)賬這會對快遞運行效率造成影響。在物流快遞業(yè)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以依據(jù)區(qū)塊鏈的發(fā)行代幣設(shè)想，研發(fā)物流代幣技術(shù)，利用物流代幣替代現(xiàn)實資金，且兩者之間可以相互兌換。在寄送包裹時，寄件人或收件人可以將部分資金兌換成物流代幣，并托管于系統(tǒng)內(nèi)，當(dāng)包裹送達(dá)且收件人完成簽收后，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以按照包裹寄送合約，自動扣除相應(yīng)代幣，以作為快遞費用。
4.2基于交易平臺的設(shè)想
物流快遞業(yè)是依托于物品交易平臺而產(chǎn)生的，是為了滿足物品傳遞的需求，促使物品傳遞不會受到時間、地域的限制。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用需要依靠相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，基于物流快遞業(yè)務(wù)和區(qū)塊鏈技術(shù)而建立的區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以更好地解決物流配送、包裹結(jié)算、包裹傳輸?shù)葐栴}。在物流快遞業(yè)發(fā)展中，丟包爆倉、錯領(lǐng)誤領(lǐng)、信息泄露等問題是最為常見的問題，直接影響著快遞業(yè)的發(fā)展。當(dāng)包裹出現(xiàn)事故后，物流運營商雖承諾對客戶進(jìn)行賠償，但這需要依托于交易信息、包裹傳輸信息的追溯�，F(xiàn)實情況下，由于交易信息丟失、損毀等問題的存在，對信息的追溯造成了很大困難。
基于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的包裹傳輸，可以有效地解決上述問題。在物流快遞業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈系統(tǒng)，區(qū)塊鏈中的貨物托運及貨款代收業(yè)務(wù)區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)智能合約和交易監(jiān)督。同時，區(qū)塊鏈能夠?qū)崿F(xiàn)從寄件、收件、始發(fā)、終點、派件、簽收的全流程區(qū)塊鏈化，最終實現(xiàn)貨物和資金可追溯。當(dāng)區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)的包裹數(shù)據(jù)發(fā)生變化后，系統(tǒng)內(nèi)的所有人都會對包裹信息的變更數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲，這不僅能夠保證包裹傳遞過程的公開透明，也能夠提高包裹傳輸信息的可追溯性。當(dāng)包裹出現(xiàn)事故后，物流運營商和客戶都可通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)對包裹信息進(jìn)行追溯，從而解決事故問題。此外，冒領(lǐng)、誤領(lǐng)、錯領(lǐng)等問題也是快遞業(yè)較常遇到的問題。通過區(qū)塊鏈技術(shù)對包裹信息、寄件人和收件人信息進(jìn)行記錄和儲存，當(dāng)包裹送達(dá)后，通過查詢區(qū)塊鏈可以準(zhǔn)確找到收件人，避免了快遞員或無關(guān)人員通過偽造簽名冒領(lǐng)包裹，同時也促進(jìn)了物流實名制的落實。此外，物流運營商可以通過區(qū)塊鏈實時掌握物流方向和包裹信息，能夠有效地解決竄貨問題，對保障物流運營商的利益極為有利。
5結(jié)語
綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)作為新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，該項技術(shù)在各領(lǐng)域中雖然得到了應(yīng)用，但對其的應(yīng)用還存在一些問題有待解決。本文是在分析區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上，對物流快遞業(yè)務(wù)中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用提出了一些設(shè)想，希望能為物流快遞業(yè)務(wù)中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用研究提供些許幫助。