區塊鏈技術及在物流快遞業務中的應用設想

發布時間：2020-03-06所屬分類：科技論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要】區塊鏈技術作為一種去中心化、去信任的分布式共享數據庫技術，本質上就是一種互聯網協議。區塊鏈技術所具備的節省中介成本、信息防偽等優勢，讓其在各個領域中的應用逐漸受到了重視。對區塊鏈技術的特點及原理進行了闡述，分析了區塊鏈的現存問題，最

　　摘要】區塊鏈技術作為一種去中心化、去信任的分布式共享數據庫技術，本質上就是一種互聯網協議。區塊鏈技術所具備的節省中介成本、信息防偽等優勢，讓其在各個領域中的應用逐漸受到了重視。對區塊鏈技術的特點及原理進行了闡述，分析了區塊鏈的現存問題，最后論述了區塊鏈技術在物流快遞業務中的應用。

　　【關鍵詞】區塊鏈技術;物流快遞業務;技術原理;現存問題

　　1引言

　　隨著比特幣的發行，區塊鏈技術作為比特幣系統的底層核心技術，也逐漸受到了人們的關注。區塊鏈技術是一種分布式共享數據庫技術，該技術所具備的去中心化、去信任、透明化等特點，使其具備了較強的競爭優勢，其應用也備受關注，并逐漸被推廣、應用到了各個行、。

　　2區塊鏈技術的特點及原理

　　2.1區塊鏈技術的特點

　　區塊鏈技術作為一種去中心化、去信任的分布式共享數據庫技術，其特點包括去中心化、合約執行自動化、可追溯性和透明化等。

　　在區塊鏈網絡中，去中心化代表著整個網絡沒有強制性的控制中心，網絡內所有節點的地位對等，具備的權利與義務也沒有區別。在數據信息存儲過程中，區塊鏈網絡內參與數據存儲的所有節點都會互為備份，而這代表即便是參與數據存儲的某個節點出現問題，數據發生損毀，整個數據系統也能夠正常運行。在區塊鏈網絡中，中心控制單元的缺失，使得數據信息不會受到單方面的強制操控，而這對提高數據信息存儲的可靠性極為有利】。

　　區塊鏈技術所具備的透明化特點，體現了區塊鏈系統運行規則的公開性、透明性。在區塊鏈系統應用中，對數據信息的記錄需要多個節點參與，可以讓數據信息有多個備份;同時，對數據信息的更新也必須由多個節點共同認證才能完成。究其原因，主要是因為區塊鏈網絡中所有節點之間的聯系都是去信任的，也不會存在欺騙行為;而且由于所有節點存儲的數據信息都相同，數據信息的交換也不會出現問題。

　　區塊鏈技術所具備的可追溯性特點，代表被區塊鏈記錄的數據信息會被永久儲存。同時，區塊鏈系統中所有交易信息及對應交易者信息都會被記錄，交易標的傳遞路線也會被完整記錄，而且所有被區塊鏈系統記錄和存儲的數據信息都無法被摧毀或篡改，不僅保證了數據信息的準確性，也方便對每筆交易進行追溯，對提高交易監管效率和質量有很大幫助。

　　區塊鏈技術所具備的合約執行自動化特點，是指利用區塊鏈設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履行的義務及合約制定的判定條件進行明確規定，可以讓區塊鏈系統實現對合約執行條件進行自動判斷。如果滿足所有判定條件，則區塊鏈系統可以自動強制執行合約條款。區塊鏈技術的這個特點不僅能夠提升合約執行效率，也能夠保證即便沒有第三方監督，合約同樣能夠被執行。

　　2.2區塊鏈技術原理

　　2.2.1區塊鏈的構成。區塊是指數據的集合，也是區塊鏈形成的基礎單元。從結構上來看，區塊鏈就是對不同的區塊進行系統性連接，從而使不同區塊產生聯系并形成一種數據結構。在區塊鏈的應用中，為保證區塊鏈的可追溯性，可以在不同區塊上設置不同的時間戳，用以對不同區塊進行區分。區塊主要包括區塊頭和區塊主體等兩個構成部分。其中，區塊頭是指與前面區塊進行連接的區塊部分，該部分的作用是保證區塊鏈的完整性;而區塊主體的作用則是用以記錄網絡實時更新的數據信息。區塊鏈的形成就是讓不同區塊之間通過區塊頭進行信息連接，促使所有的區塊能夠形成一個整體結構[21。

　　2.2.2區塊鏈網絡。區塊鏈網絡的實質就是一個點到點網絡，俗稱P2P網絡。在區塊鏈網絡中，既沒有中心化的硬件與管理機構，也沒有中心服務器和路由器。區塊鏈網絡中的所有節點既可以當成客戶端使用，也可以當成服務器端使用。在區塊鏈系統中，每個單獨的節點都保存著區塊鏈的全部數據信息，而這可以讓數據信息一32一擁有大量的備份，能夠有效地避免數據信息因為損毀、丟失而出現偏差。同時，在區塊鏈網絡中，數據信息的備份數量是受參與數據傳輸、儲存的節點數量的影響，即參與的節點數量越多，數據信息的備份數量就越多。在區塊鏈網絡中，每個節點所保存的數據信息都相同，而參與數據存儲的節點之間也能形成相互監督和管理，這不僅能夠有效地降低數據信息被篡改的可能性，對提高網絡穩定性也極為有利。

　　2.2.3區塊鏈的加密系統原理。區塊鏈加密所使用的算法是非對稱加密算法，這種加密系統的應用對解決網絡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行加密的時候，若是使用公開密鑰加密數據信息，則數據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據信息，則數據信息的解密就只能依靠與之對應的公開密鑰。用戶在使用區塊鏈的時候，會同時獲得專屬的兩種密鑰。然而，因為區塊鏈網絡所有用戶對數據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絡上，而私有密鑰則只能由用戶自己掌控，用戶對私有密鑰要進行嚴格保管，避免因私有密鑰泄露而出現數據信息的外泄。用戶利用公開密鑰加密數據信息，則數據信息只能被用戶自己瀏覽;但用戶若是用私有密鑰加密數據信息，則網絡上其他用戶可以利用公開密鑰對數據進行解密并瀏覽。另外，用戶利用私有密鑰加密數據信息并在數據尾部設定數字簽名，則網絡上的其他用戶可以利用公開密鑰解密數據信息，以便對數據來源的真實性及數據信息的準確性進行驗證。

　　相關期刊推薦：《物流技術與應用》(月刊)創刊于1996年，由北京科技大學主辦。是我國較早以報道物流系統技術與應用為主要內容的刊物之一，刊物以“讓世界物流了解中國，讓中國物流走向世界”為宗旨，以推廣先進物流技術和設備的普及應用為己任，在國內外公開發行，讀者遍及世界各地。

　　3區塊鏈的現存問題

　　3.1安全問題

　　在區塊鏈技術的應用中，安全性威脅是其所遇到的主要問題之一，直接影響著區塊鏈技術的應用效果�；�于POW共識過程的區塊鏈所面臨的攻擊問題，占整個區塊鏈網絡所遇攻擊問題的51%。這代表只要通過節點對整個區塊鏈網絡算力的掌握高于51%，則具備對區塊鏈內存儲的數據信息進行篡改和偽造的能力。例如比特幣，據不完全統計，我國大型礦池的算力在全網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實施5r%攻擊，真正實現比特幣的雙重支付。事實上，要想實現對全網總算力51%的掌握，需要投入的成本遠遠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0計算機技術的快速發展，區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，利用非對稱加密機制加密數據信息的安全性也會逐漸降低，而這也是區塊鏈技術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，會對區塊鏈的隱私保護造成安全威脅。在區塊鏈系統中，并不是所有節點都是匿名，節點內數據的傳輸需要利用地址標識去完成。盡管該地址標識與現實世界的人物之間沒有直接的身份聯系，但是由于區塊鏈所具備的透明化特點，區塊鏈數據都是完全透明的，這就導致數據信息存在安全隱患。隨著科技的快速發展，各類反匿名身份甄別技術也在不斷更新換代，依據區塊鏈技術的透明化特點，利用反匿名身份甄別技術具有對部分重要數據信息進行識別的可能，而這在很大程度上會造成現實世界中人物身份信息的泄露，導致區塊鏈用戶自身存在安全隱患。

　　3.2效率問題

　　在區塊鏈技術的應用中，區塊鏈效率直接影響著該技術的應用。區塊鏈效率問題主要包括三種，分別是區塊膨脹問題、交易效率問題和交易確認時間問題。區塊膨脹問題是指區塊鏈系統內的所有節點都存儲著整個系統的數據信息，而隨著數據信息數量的不斷增加，節點存儲數據信息的難度也會逐漸增大，從而導致區塊鏈系統存儲數據信息逐漸變得困難。以比特幣為例，比特幣區塊鏈處理交易的效率是7筆/s，這就導致在金融系統高頻交易中，區塊鏈很難得到廣泛應用。對于交易確認時間問題，正常情況下，比特幣區塊的生成需要lOmin，即交易確認時間為lOmin，這代表區塊鏈交易確認時間非常長，根本不適合在小額交易與時間敏感交易中使用。因此，區塊鏈效率問題也是制約區塊鏈技術發展的主要問題之一。

　　3.3博弈問題

　　區塊鏈技術作為一種分布式共享數據庫技術，依據該技術而建立的區塊鏈網絡也屬于去中心化、去信任的分布式系統。在區塊鏈系統的節點交互中，不同節點之間出現相互競爭也是無法避免的，而這就導致節點之間存在競爭與合作的博弈關系。以比特幣為例，在比特幣挖礦過程就體現了明顯的博弈關系。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，在不作出貢獻的情況下享受該礦池的收益，從而達到攻擊該礦池，降低礦池收益的目的。此外，從本質上來看，區塊鏈共識過程就是眾包過程。激勵相容共識機制的建立，可以讓去中心化系統中的自利節點自主對區塊數據進行驗證和記賬，以便對區塊鏈系統內非理性行為的成本進行提升，從而達到降低區塊鏈系統安全性威脅的目的。這也體現了博弈問題是區塊鏈技術應用需要解決的重要問題之一閉。

　　4區塊鏈技術在物流快遞業務中的應用

　　4.1基于代幣的應用設想

　　在物流快遞業務中，基于區塊鏈技術的應用而建立專屬物流快遞業的區塊鏈系統，不僅可以讓包裹信息更加明確，避免出現錯送、誤送等問題，也能夠保證包裹內信息的安全性。根據物流快遞業的特點，依據區塊鏈技術的應用，促使物流快遞業務形成專屬區塊鏈，可以為物流快遞業的發展提供保障�；�于區塊鏈的發行代幣設計思想，研發和應用發行物流代幣的技術，可以實現對物流快遞業務的信息流、物流、資金流等三流合一的數字化管理。通過物流運營商傳遞包裹，需要支付相應的費用，而費用的收取一般都是當面支付或網絡轉賬這會對快遞運行效率造成影響。在物流快遞業中應用區塊鏈技術，可以依據區塊鏈的發行代幣設想，研發物流代幣技術，利用物流代幣替代現實資金，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，并托管于系統內，當包裹送達且收件人完成簽收后，區塊鏈系統可以按照包裹寄送合約，自動扣除相應代幣，以作為快遞費用。

　　4.2基于交易平臺的設想

　　物流快遞業是依托于物品交易平臺而產生的，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。區塊鏈技術的應用需要依靠相應的數據庫來實現，基于物流快遞業務和區塊鏈技術而建立的區塊鏈系統可以更好地解決物流配送、包裹結算、包裹傳輸等問題。在物流快遞業發展中，丟包爆倉、錯領誤領、信息泄露等問題是最為常見的問題，直接影響著快遞業的發展。當包裹出現事故后，物流運營商雖承諾對客戶進行賠償，但這需要依托于交易信息、包裹傳輸信息的追溯。現實情況下，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。

　　基于區塊鏈系統的包裹傳輸，可以有效地解決上述問題。在物流快遞業應用區塊鏈系統，區塊鏈中的貨物托運及貨款代收業務區塊鏈可以實現智能合約和交易監督。同時，區塊鏈能夠實現從寄件、收件、始發、終點、派件、簽收的全流程區塊鏈化，最終實現貨物和資金可追溯。當區塊鏈系統內的包裹數據發生變化后，系統內的所有人都會對包裹信息的變更數據進行記錄和存儲，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。當包裹出現事故后，物流運營商和客戶都可通過區塊鏈系統對包裹信息進行追溯，從而解決事故問題。此外，冒領、誤領、錯領等問題也是快遞業較常遇到的問題。通過區塊鏈技術對包裹信息、寄件人和收件人信息進行記錄和儲存，當包裹送達后，通過查詢區塊鏈可以準確找到收件人，避免了快遞員或無關人員通過偽造簽名冒領包裹，同時也促進了物流實名制的落實。此外，物流運營商可以通過區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結語

　　綜上所述，區塊鏈技術作為新型數據庫技術，該項技術在各領域中雖然得到了應用，但對其的應用還存在一些問題有待解決。本文是在分析區塊鏈技術的基礎上，對物流快遞業務中區塊鏈技術的應用提出了一些設想，希望能為物流快遞業務中區塊鏈技術的應用研究提供些許幫助。