發布時間：2021-05-18所屬分類：經濟論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：通過文獻收集調研了區塊鏈技術在國內外的發展現狀，簡述了區塊鏈技術在漁業交易、航運物流和智慧海洋建設等海洋領域的應用成果，重點分析了我國海洋領域在區塊鏈技術應用中普遍存在的缺乏頂層設計、應用場景有待明確、底層核心技術亟需突破的問題，并
摘要：通過文獻收集調研了區塊鏈技術在國內外的發展現狀，簡述了區塊鏈技術在漁業交易、航運物流和智慧海洋建設等海洋領域的應用成果，重點分析了我國海洋領域在區塊鏈技術應用中普遍存在的缺乏頂層設計、應用場景有待明確、底層核心技術亟需突破的問題，并提出了建立健全區塊鏈制度標準體系、提高政策支撐力度、提升區塊鏈核心技術自主研發能力的具體建議。海洋行業綜合性強、涉及領域眾多、參與主體復雜，而區塊鏈去中心化、防篡改、可追溯等特點非常適用于海洋領域，尤其是海洋數據管理與共享服務、海域確權發證和海洋經濟統計等具體應用場景，可以預見的是，未來區塊鏈技術與海洋行業的深度融合將為海洋管理領域帶來新的變革。
關鍵詞：區塊鏈;海洋管理;共享服務
區塊鏈技術是當今世界最具影響力的創新技術之一，以其顛覆性的思維模式和廣闊的應用前景，得到了各國政府、金融機構和科技企業的高度關注，被廣泛應用于政務、金融和醫療等領域[1]。我國高度重視區塊鏈技術的研究和應用，在區塊鏈的政策引領、產業布局和專利申請等方面均位于世界前列[2]。海洋科學研究領域十分廣泛，是一門綜合性很強、包容度很高的科學。近年來，大數據技術與海洋行業融合的成果斐然，而區塊鏈技術去中心化、可追溯、不可篡改等特性也十分適用于航運物流、智慧海洋建設等海洋領域的應用需求。基于此，本文詳細分析了區塊鏈技術在海洋領域的研究現狀與存在問題，并針對具體問題提出了解決建議，對加強區塊鏈技術與海洋行業的融合具有重要意義。
1國內外區塊鏈技術發展現狀
近年來，世界各國均大力發展區塊鏈技術，相關成果[3-14]紛紛涌現，區塊鏈技術已經被提升到影響國民經濟發展和新興產業布局的新高度。
1.1國外技術發展現狀
1.1.1美國區塊鏈技術發展現狀
區塊鏈技術自2015年在美國興起以來，從政府應用到商業探索，從底層技術到日常生活，引領了諸多產業變革，催生出了無數創新商業模式。2017年，美國國會專門成立由兩黨成員組成的區塊鏈核心小組，從政府層面對區塊鏈技術發展提供支撐[3]。同年，美國金融業巨頭摩根大通利用區塊鏈技術建立了銀行間支付平臺，并吸引了包括7家我國銀行在內的超過330家銀行加入，提高了跨境交易的效率[4]。自2018年起，美國國防后勤局啟動關于區塊鏈技術在救災工作中應用的研究，計劃利用區塊鏈提高救災物資在交易流程和運輸途中的可見性。2019年，美國參眾兩院委員會發起了對Facebook加密貨幣Libra的審查。2020年，美國食品藥物管理局與IBM公司簽署聯合開發協議，探索利用區塊鏈技術解決衛生數據處理缺乏透明度和安全性的問題。2020年，美國國土安全部將“區塊鏈系統管理者”列為冠狀病毒封鎖期間的“關鍵基礎設施”崗位。
1.1.2日本區塊鏈技術發展現狀
日本是第一個承認比特幣為合法付款方式的國家，已經完成從法律層面、監管層面、基礎設施層面到應用層面的區塊鏈整體布局[5]。2017年，日本實施了《資金結算法》，以法律形式承認了數字貨幣的合法地位，截至同年12月，其數字貨幣交易量已經占到全球交易量的60%。2017年，日本金融廳建立“白名單”交易所制度，在謹慎監管的同時推出免稅等鼓勵政策，營造良性增長環境。目前，由日本金融巨頭、IT互聯網企業和傳統商業上市公司聯手構建的日本區塊鏈基礎設施，已獲得不少于200萬個節點的實體商鋪支持。
1.1.3歐盟區塊鏈技術發展現狀
近年來，歐盟委員會一直致力于探索區塊鏈技術和研究相關法律監管政策。2018年，歐盟委員會宣布成立歐盟區塊鏈觀察站和論壇，推動國際區塊鏈標準的研制，截至2020年12月，歐盟委員會共提供了約3.4億歐元支撐。2018年，歐盟21個成員國(德國、法國、丹麥和荷蘭等)和挪威簽署建立歐洲區塊鏈伙伴關系，致力于建立歐洲區塊鏈服務基礎設施，用以支持歐洲跨境數字公共服務。2019年，歐盟委員會聯合研究中心發布報告，深入分析了區塊鏈對多個應用領域帶來的機會和挑戰[6]。2020年，歐盟委員會內部報告顯示，歐盟將在未來4年加強政策支持，推動區塊鏈和數字資產在國際轉賬中的使用。
1.2國內技術發展現狀
我國對區塊鏈的普遍關注開始于2015年，不同于國外對加密貨幣的持續關注，國內更關注基于區塊鏈架構的廣泛應用，對區塊鏈與各行業融合開展了更深入的思考。
我國在區塊鏈政策指引、技術規范方面，已取得初步成果。2016年10月，中華人民共和國工業和信息化部(簡稱工信部)發布了《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》[7]。2016年12月，國務院發布《“十三五”國家信息化規劃》[8]，將區塊鏈技術列為超前布局的戰略性前沿技術。2017年1月起，貴州、上海、重慶、廣東等多地均出臺了支持區塊鏈產業落地的政策。2018年全國兩會期間，有5位全國人大代表和9位全國政協委員就區塊鏈技術的應用公開發表了相關言論，引起社會各界的廣泛關注。2019年10月，習近平同志在中央政治局第十八次集體學習時強調“我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。”
我國高度重視區塊鏈產業發展，尤其是在實體經濟、民生領域以及國家治理方面的應用前景。2016年11月，中國銀聯與IBM公司合作，共同研發了基于區塊鏈的跨行積分兌換系統，用于實現在不同銀行間的消費獎勵積分交易，整合了銀聯卡的線上和線下渠道。2018年，中華人民共和國住房與城鄉建設部聯合中國建設銀行，利用區塊鏈技術將全國491個城市的公積金中心連接起來，極大方便了公積金異地查詢和相關事務的辦理。除此之外，中國互聯網公司三巨頭阿里、騰訊和百度也開展了區塊鏈技術在民生領域的應用探索和嘗試，推出了各類基于區塊鏈的便民服務產品。工信部《2018年中國區塊鏈產業白皮書》顯示，我國已經基本形成從上游的硬件制造、平臺服務和安全服務，到下游的產業技術應用服務的區塊鏈產業鏈條[9]。
雖然我國是世界上擁有區塊鏈專利最多的國家，但是我國擁有的真正實現技術落地和經濟盈利的區塊鏈項目卻遠少于美國、日本等發達國家。當前區塊鏈與各行業的融合發展已經成為一種必然趨勢，它不只是下一代互聯網技術的革新，更是下一代產業布局和合作機制的革新。然而，將區塊鏈技術轉化為經濟發展的動力，我們還有很長的路要走。
2海洋領域應用現狀與存在問題
區塊鏈技術在海洋領域的應用研究起步略晚于金融、政務和醫療等領域，自2017年起，國內外在區塊鏈技術與海洋領域的深度融合方面陸續開展了積極嘗試。
2.1國外區塊鏈技術應用現狀
2017年，世界自然基金會為澳大利亞、斐濟、新西蘭等環太平洋國家的金槍魚行業引入區塊鏈技術，追蹤金槍魚從“誘餌到盤子”的整個流程，杜絕了金槍魚非法和無管制捕撈行為[10]。2018年3月，歐盟海關聯盟聯合愛爾蘭咨詢公司埃森哲Accenture和比利時消費品公司百威英博ABInbev研發了一套基于區塊鏈的物流信息系統，利用區塊鏈技術實現貨運單據的線上流轉，每年可為海洋貨運和物流行業節省數億美元的單據打印成本[11]。2019年6月，美國清潔用品公司莊臣SCJohnson與海洋塑料回收再利用公司塑料銀行PlasticBank合作，在印度尼西亞開設了一家基于區塊鏈平臺的海洋塑料回收中心，為海洋垃圾回收探索了一種綠色、節能、高效的新模式[12]。
2.2國內區塊鏈技術應用現狀
在自然資源部的大力支持和推動下，我國海洋領域的區塊鏈應用研究起步較早，在航運物流、智慧海洋建設等方面已經取得一定進展，但也存在一些問題。2018年1月，唐英杰團隊研發了基于量子鏈的數字貨幣OceanChain，可應用于漁業交易、海上衛星通訊費用支付和海上娛樂消費等各種交易場景[13]。2018年9月，中國大陸第一家航運區塊鏈平臺MarineX宣布成立。MarineX致力于通過數字化方式推動全球海事產業的可持續發展。2019年11月，中國船級社(ChinaClassificationSociety，CCS)區塊鏈技術與數據安全船舶與海洋工程行業應用實驗基地揭牌，該實驗基地致力于打造“安全、可信、共享、高效”的船舶與海洋工程行業數字化生態環境[14]。2020年7月，中國遠洋海運集團與阿里巴巴、螞蟻集團建立戰略合作關系，共同研究推動航運物流區塊鏈在中國的部署落地。圖1智慧海洋大數據中心區塊鏈應用框架Fig.1Applicationframeworkofblockchainofthesmartoceanbigdatacenter
相關期刊推薦：《海岸工程》(季刊)創刊于1982年，由山東海岸工程學會主辦。主要內容包括：港灣、海岸環境、入海河口整洽、海岸保護、港口碼頭、防波堤、灘涂圍堤及排海工程，能源、礦藏、漁業等海帶資源開發和海岸帶調查研究方面的研究成果、學術論言語、調查和實驗報告，海巖工程設計和施工的新方法、新工藝及其經營管理等方面的經驗和專題綜述，并介紹國內國外海岸工程科學的發展及最新動態。
浙江省智慧海洋大數據中心建設項目是區塊鏈技術與海洋領域深度融合的代表性項目。該項目研發了區塊鏈運算系統，利用區塊鏈去中心化、可信任的特性，通過不可篡改的數字簽名技術，建立了海洋數據交換過程中的天然盟約關系，為海洋數據資源在各相關部門單位的高效流轉提供了可信保障和技術支撐。浙江省智慧海洋大數據中心項目的區塊鏈運算系統采用了“4+2”體系架構，在搭建安全保障體系和運維管理體系的基礎上，依次建立了基礎設施層、核心層、能力開放層和應用層①。浙江省智慧海洋大數據中心區塊鏈應用架構圖如圖1所示。
2.3國內海洋領域區塊鏈技術應用存在的問題
總體而言，區塊鏈在我國海洋領域的應用存在3個問題：缺乏頂層設計、應用場景有待明確和底層核心技術亟需突破。
2.3.1海洋領域區塊鏈研究缺乏頂層設計
雖然自然資源部領導高度重視區塊鏈技術在自然資源領域的應用和發展，海洋領域各相關單位也紛紛有針對性地開展了區塊鏈技術培訓和探索研究，并啟動了一些區塊鏈試點項目。但值得關注的是，目前各涉海單位的區塊鏈技術攻關模式為“獨立研究、分散發展”，這種模式雖然有助于區塊鏈技術的成熟和落地，卻容易導致建成的區塊鏈系統應用兼容性差、標準各異，造成系統重復建設和資源分散等問題，不利于數據共享和跨部門的高效利用。
2.3.2重點應用場景有待進一步明確
目前，我國區塊鏈與行業之間的融合應用仍處在探索期，除金融行業外，其他行業尚未出現落地效果突出、不可替代性強的應用案例。區塊鏈技術雖然具有去中心化、不可篡改等優點，卻也有著伸縮性不足、響應時間長的先天缺陷。海洋領域涉及海洋觀測、預報減災、海洋權益和海洋經濟等方方面面，要核算一個區塊鏈應用的使用效果和社會效益，除了應用場景本身的市場需求外，還需考慮實現自治性運營的可能性。
2.3.3底層核心技術亟需突破
從技術研發側重角度看，國外學者[15-18]更關注區塊鏈底層平臺框架的研發，而國內學者[19]更關注區塊鏈應用的開發。因此，我國尚未推出自主研發、安全可控的區塊鏈底層架構產品。海洋領域現在開展的區塊鏈試點項目，大多是基于比特幣、以太坊、超級賬本等國外開源區塊鏈技術平臺進行的二次開發，還有一些項目采用的是與IBM等國外大公司合作研發的方式，整體上較為依賴國外底層平臺和技術架構，存在核心技術受制于人的風險。
3建議與展望
為充分發揮區塊鏈技術對海洋行業發展的驅動作用，建議有針對性地開展能力提升，并面向特定應用場景開展先試先行。
3.1建議
為解決區塊鏈技術在頂層設計、應用場景和底層技術方面存在的問題，建議從標準體系、政策支撐和人才培養方面進行優化。
3.1.1開展海洋領域區塊鏈頂層設計，建立健全區塊鏈制度標準體系
遵循全局統籌、綠色集約的原則，搭建自然資源部區塊鏈軟硬件基礎設施平臺，規定統一的資源的組織和訪問方式，促進自然資源數據在各部委、各直屬單位間的安全共享;制定基礎標準、業務標準、應用標準、過程標準、方法標準、可信標準和互操作標準等通用區塊鏈技術標準，從標準層面推動區塊鏈研發、應用和運營等全流程規范化管理。
3.1.2提高政策支撐力度，驅動區塊鏈項目從技術試點向業務化運行轉變
區塊鏈去中心化的特征決定了其在處理需要多方協作的業務中具有極大優勢。建議從政策上推動相關資源流向能實際提升生產效率、加快新舊動能轉換的領域。優先在內部溝通成本較高、系統內循環時間較長的自然資源管理領域實現區塊鏈項目落地和業務化運行，從而優化自然資源業務流程，提升協同工作效率，降低運作成本，提高自然資源管理能力。
3.1.3大力培養專業人才隊伍，提升區塊鏈核心技術自主研發能力
區塊鏈作為架構性創新技術，對掌握密碼學、信息科學和基礎數學等多種學科的復合型人才需求巨大，需加強學科深度交叉融合的人才隊伍建設，培育高水平創新團隊。在此基礎上，重點突破區塊鏈基礎理論和關鍵核心技術，實現底層技術的自主可控，提升區塊鏈規則制定的國際話語權。
3.2展望
就區塊鏈技術優勢與海洋應用需求的匹配度而言，可以在海洋數據共享服務、海洋數據管理、海域確權發證和海洋經濟統計方面開展區塊鏈應用探索和業務化試點。圖2基于區塊鏈的海洋數據共享思路架構Fig.2Theframeworkofoceandatasharingideasbasedonblockchain
3.2.1海洋數據共享服務
海洋數據共享不充分的根本原因并非是技術受限而是信任和激勵不足，開放數據的潛在獲益與維護責任不匹配。除此之外，海洋環境、海洋地理信息和海洋管理等領域的業務特點與管理職責各異，造就了多樣化的數據需求。利用區塊鏈技術進行海洋數據的共享與服務，可有效解決目前海洋數據共享所面臨的主觀能動性不足、安全性和一致性難以保證和離線數據申請審批手續復雜等問題，進而有效提高海洋數據的流通性和應用價值。區塊鏈技術在海洋數據共享與服務領域的應用思路大體如圖2所示。
基于區塊鏈技術的海洋數據共享服務流程主要包括注冊、標識、查詢和使用。各類用戶可通過注冊獲取在區塊鏈上的身份標識;用戶共享的每份數據資源將擁有以此標識為前綴的唯一資源標識串，并與元數據、URL等一起存儲在共享資源標識庫中;當用戶根據共享資源標識尋找一個數據資源或相關信息時，查詢請求會在區塊鏈上進行定位，并傳送到共享人所登記的數據訪問點上進行解析，得到元數據描述和實際數據URL鏈接;數據共享人可以完全開放數據資源的訪問權限，也可以通過自定義機制設置數據資源的訪問權限，如需通過付費瀏覽方式獲得等，其流程如圖3所示。
3.2.2海洋數據管理
區塊鏈具有的高度信任、不可篡改、可追溯和分布式等特性，可以有效解決目前海洋數據管理過程中面臨的數據流向難以記錄和追溯、數據穩定性高度依賴中心節點、重復數據和冗余數據多等問題，有效提高數據管理的效率和性能，將業務人員從繁瑣的數據匯集存儲工作中拯救出來，產生巨大的時間經濟效益。
3.2.3海域確權發證
區塊鏈去中心化的特點決定其先天適合用于解決需要多方協作的業務問題。海域使用權登記業務涉及的責任部門較多、辦理時間較長、業務流程較復雜，利用區塊鏈技術實現海域使用權申請、審批、登記、海域使用權證書配號、發放、核驗等全流程管理，可以實現基于數字簽名和智能合約的自動化流轉，極大提高業務辦理效率和辦理質量。
3.2.4海洋經濟統計
海洋經濟是跨行業、跨部門的集合性產業，歷來存在統計數據共享難、指標體系不統一等問題。區塊鏈具有的工分機制可以有效提升企業的共享積極性和海洋生產總值、投融資等上鏈數據的質量，提高海洋經濟統計指標數據的真實性和準確性。
4結語
區塊鏈技術在美國、日本等發達國家的海洋領域發展較成熟，已經出現了較多可推廣借鑒的成熟應用。雖然我國海洋領域在區塊鏈技術研究方面也開展了一系列積極嘗試，但尚未實現真正的技術落地，這主要是由于我國海洋領域缺乏針對區塊鏈研究的頂層設計、尚未明確重點應用場景、底層核心技術過于依賴他國，基于此，我國應持續加強頂層設計、政策支撐和專業人才隊伍建設，重點面向海洋數據共享服務、海洋數據管理、海域確權發證和海洋經濟統計等應用場景開展探索和嘗試�？梢灶A見的是，區塊鏈技術與海洋行業的深度融合勢必為海洋領域的發展注入新的活力。——論文作者：韓璐遙，梁建峰*，宋曉，鄭兵
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