徐壽芳，章劍林

（1.湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 湖州 313000；2.杭州師范大學(xué)阿里巴巴商學(xué)院，浙江 杭州 310000）

1 引言

經(jīng)濟(jì)全球化促使跨境貿(mào)易額日益增長(zhǎng)，帶動(dòng)跨境物流飛速發(fā)展。“一帶一路”連接亞歐非大陸，包括中國(guó)、中亞5國(guó)、蒙俄、中東歐19國(guó)、西亞及中東19國(guó)、東南亞11國(guó)、南亞8國(guó)等65個(gè)國(guó)家和地區(qū)[1]。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)對(duì)“一帶一路”沿線62個(gè)國(guó)家的出口貿(mào)易總額從2011年的4 533.38億美元增加到2015年6 107.75億美元，累計(jì)增加34.73%（不含巴勒斯坦、東帝汶、文萊），呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)[2]。而來(lái)自世界銀行發(fā)布的《物流績(jī)效指數(shù)（LPI）報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示（見表1），“一帶一路”沿線區(qū)域物流績(jī)效偏低（2016年中亞地區(qū)平均LPI僅2.32，遠(yuǎn)低于全球平均值2.88），不同區(qū)域間差距明顯（2016年LPI中亞地區(qū)2.32，東南亞地區(qū)3.00）[3]。針對(duì)“一帶一路”倡議，在考慮沿線各國(guó)家和地區(qū)間文化多元，制度、法律、關(guān)稅、金融監(jiān)管、貿(mào)易政策差異等限制條件下，如何提升區(qū)域整體物流水平，減小地區(qū)間的差異，促進(jìn)我國(guó)與沿線國(guó)家和地區(qū)間貿(mào)易持續(xù)增長(zhǎng)，成了極具現(xiàn)實(shí)意義的問題。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者從提升海關(guān)效率、增強(qiáng)國(guó)際運(yùn)輸便利性、提高物流服務(wù)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)貨物可追溯和運(yùn)輸及時(shí)等方面對(duì)跨境物流效率提升進(jìn)行了研究。Li R等構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)處理技術(shù)的分布式運(yùn)輸信息平臺(tái),提升貨物運(yùn)輸及時(shí)性，增強(qiáng)國(guó)際運(yùn)輸便利性[4]。翁心剛構(gòu)建了跨境物流綜合信息服務(wù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了跨區(qū)域全流程電子單證交換、跨區(qū)域艙單傳輸、跨區(qū)域國(guó)際貿(mào)易物流訂艙協(xié)同、跨區(qū)域通關(guān)申報(bào)協(xié)同及跨區(qū)域國(guó)際物流狀態(tài)跟蹤等功能模型，提升海關(guān)效率，實(shí)現(xiàn)貨物可追溯[5]。馮華等創(chuàng)新物流服務(wù)平臺(tái)商業(yè)模式，拓展平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)時(shí)空外延，完善實(shí)時(shí)信用、即時(shí)支付、準(zhǔn)時(shí)物流交付功能，提高物流服務(wù)質(zhì)量[6]。

當(dāng)前的研究存在一些不足之處：“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)間地緣政治不穩(wěn)定，制度上有較大差異，收入水平差距明顯，海關(guān)清關(guān)效率及其他邊境機(jī)構(gòu)的辦事效率極度不平衡，跨境物流平臺(tái)缺少跨海關(guān)、訂單無(wú)縫對(duì)接等自適應(yīng)能力[7]。因此，本文引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，利用其分布式記賬、信息不可篡改、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)忍卣?，設(shè)計(jì)“一帶一路”跨境物流平臺(tái)，結(jié)合交易“頻度系數(shù)”矩陣，將全局賬本按地域?qū)傩詣澐譃槿舾山灰讌^(qū)域子網(wǎng)，重新設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)交易記賬和通關(guān)（跨區(qū)域交易）記賬流程，準(zhǔn)確溯源跨境貨物，提升海關(guān)效率，實(shí)現(xiàn)“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)間物的實(shí)體流、信息流和資金流快速、安全、有序地流轉(zhuǎn)。本文一定程度上豐富了區(qū)塊鏈在跨境物流領(lǐng)域的應(yīng)用，并為促進(jìn)“一帶一路”跨境物流效率提升提供了解決方案。

2 區(qū)塊鏈在“一帶一路”跨境物流的應(yīng)用

2008年底，“區(qū)塊鏈”首次出現(xiàn)在中本聰（Satoshi Nakamoto）的論文《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》中[8]。區(qū)塊鏈技術(shù)是電子現(xiàn)金系統(tǒng)（比特幣）的底層技術(shù)，它的基本單位是區(qū)塊，所有區(qū)塊按時(shí)間順序形成鏈，在每個(gè)區(qū)塊上記錄著特定時(shí)間內(nèi)的所有交易記錄和區(qū)塊頭信息。在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上建立的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)，讓交易雙方不借助第三方金融機(jī)構(gòu)，直接實(shí)現(xiàn)在線交易并實(shí)現(xiàn)價(jià)值轉(zhuǎn)移。

區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層[9]。其中數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈最底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、時(shí)間戳、哈希函數(shù)、Merkle樹、非對(duì)稱加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全可靠存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)層包括P2P網(wǎng)絡(luò)、傳播機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制，P2P網(wǎng)絡(luò)使得區(qū)塊鏈具有自動(dòng)組網(wǎng)功能，傳播機(jī)制明確了消息傳播協(xié)議，驗(yàn)證機(jī)制明確了數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法。共識(shí)層包括PoW工作量證明共識(shí)機(jī)制、PoS權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制、DPoS授權(quán)股份證明共識(shí)機(jī)制等，在決策權(quán)高度分散的去中心化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)高效地針對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)成共識(shí)。激勵(lì)層包括發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制，采用經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，讓更多節(jié)點(diǎn)參與到區(qū)塊鏈記賬過(guò)程，形成對(duì)區(qū)塊鏈歷史的穩(wěn)定共識(shí)。合約層包括腳本代碼、算法機(jī)制、智能合約，通過(guò)腳本代碼和算法，實(shí)現(xiàn)具有各種功能的智能合約。應(yīng)用層封裝了區(qū)塊鏈上的各種實(shí)際應(yīng)用需求和場(chǎng)景，如可編程貨幣、可編程金融、可編程社會(huì)等。

2.1 去中心化的組織方式符合不同國(guó)家和地區(qū)平等合作的需求[10]

“一帶一路”沿線有65個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其內(nèi)生的獨(dú)立自主需求，外顯為經(jīng)濟(jì)合作中的平等訴求，即區(qū)域間跨境物流運(yùn)作過(guò)程中沒有“中心節(jié)點(diǎn)”（核心國(guó)家）。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)按網(wǎng)狀形式互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了去中心化的基礎(chǔ)架構(gòu)，不存在自上而下的中心化的管理與控制。這種組織方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計(jì)算模式體現(xiàn)出“平等和自由”的技術(shù)特色，契合“一帶一路”跨境物流平等合作的需求。

2.2 機(jī)器共識(shí)的數(shù)據(jù)更新機(jī)制，保證不同國(guó)家和地區(qū)數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性

“一帶一路”沿線國(guó)家中有許多發(fā)展中國(guó)家以及不發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)常常缺失，灰色清關(guān)時(shí)有發(fā)生，因此，采集不同國(guó)家和地區(qū)的真實(shí)數(shù)據(jù)非常困難。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的機(jī)器共識(shí)記賬機(jī)制按照PoW/PoS/DPoS等競(jìng)爭(zhēng)方式確定記賬節(jié)點(diǎn)，避免單個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)賬本的控制，而每個(gè)新區(qū)塊收集的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過(guò)全部或大多數(shù)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證通過(guò)，然后寫入?yún)^(qū)塊鏈賬本，這種基于機(jī)器共識(shí)的數(shù)據(jù)更新機(jī)制讓數(shù)據(jù)的篡改和偽造極不現(xiàn)實(shí)，保證了數(shù)據(jù)源頭的真實(shí)性。區(qū)塊鏈“共識(shí)和共治”的技術(shù)特色能實(shí)現(xiàn)“一帶一路”沿線不同國(guó)家和地區(qū)跨境物流數(shù)據(jù)源頭采集的真實(shí)性。

2.3 隱私保護(hù)的公開數(shù)據(jù)讀取，實(shí)現(xiàn)了不同國(guó)家和地區(qū)數(shù)據(jù)的共享

要實(shí)現(xiàn)物流數(shù)據(jù)跨境共享必須考慮數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)問題。區(qū)塊鏈基于隱私保護(hù)的公開數(shù)據(jù)讀取機(jī)制將密碼學(xué)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)的讀寫過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)匿名。數(shù)據(jù)寫入前，全體/大部分節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證其真實(shí)性，數(shù)據(jù)寫入后，全體節(jié)點(diǎn)可以公開查詢，降低系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的信任成本，因“公開和透明”的技術(shù)特色能夠有效保護(hù)“一帶一路”跨境物流的數(shù)據(jù)隱私，促進(jìn)不同國(guó)家和地區(qū)間的數(shù)據(jù)共享。

3 基于區(qū)塊鏈的“一帶一路”跨境物流平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.1 整體架構(gòu)

基于區(qū)塊鏈的“一帶一路”跨境物流中物流企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)等多方參與，成為區(qū)塊鏈的“節(jié)點(diǎn)”。應(yīng)用賬本拆分技術(shù)，并引入中心網(wǎng)絡(luò)管理模塊和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模塊，在它們的共同調(diào)節(jié)下，依據(jù)地域特征和頻度系統(tǒng)，拆分子賬本[11]。其中地域特征的第一維度為國(guó)家，維度可以根據(jù)頻度系統(tǒng)變動(dòng)而增加。每個(gè)區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)記錄自身所在的地域特征值（即地域劃分的最小維度的屬性值，例如某個(gè)國(guó)家或某個(gè)國(guó)家的某個(gè)區(qū)域值），全網(wǎng)所有的區(qū)域特征信息在該區(qū)域的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上存有備份。其整體架構(gòu)如圖1所示。

3.2“一帶一路”跨境物流平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.2.1“一帶一路”跨境物流平臺(tái)賬本拆分。

步驟1：產(chǎn)生全局賬本。從第一個(gè)物流企業(yè)或機(jī)構(gòu)加入?yún)^(qū)塊鏈成為“節(jié)點(diǎn)”開始，形成一個(gè)交易區(qū)域，產(chǎn)生全局賬本。交易區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)參與全區(qū)域的共識(shí)機(jī)制，共同維護(hù)全局的區(qū)塊鏈賬本數(shù)據(jù)。隨著節(jié)點(diǎn)的不斷加入，交易數(shù)據(jù)越來(lái)越多，全局賬本數(shù)據(jù)不斷增加。

步驟2：構(gòu)建交易“頻度系數(shù)”矩陣。交易的“頻度系統(tǒng)”矩陣是根據(jù)區(qū)塊內(nèi)節(jié)點(diǎn)的交易頻繁程度構(gòu)建的，以對(duì)稱矩陣F={fij}（第i節(jié)點(diǎn)和第j節(jié)點(diǎn)的交易次數(shù)）表示。構(gòu)建過(guò)程為：初始將區(qū)塊鏈內(nèi)任意兩節(jié)點(diǎn)的交易“頻度系統(tǒng)”設(shè)為0，即fij=0，當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)之間每發(fā)生一次交易行為，則兩節(jié)點(diǎn)之間的頻度系數(shù)加1，即fij=fij+1，經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后，區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)之間的交易次數(shù)就形成了一個(gè)“頻度系統(tǒng)”矩陣。

圖1 基于區(qū)塊鏈的“一帶一路”跨境物流平臺(tái)整體框架

步驟3：拆分賬本。依據(jù)“頻度系統(tǒng)”矩陣，在區(qū)塊鏈的交易“節(jié)點(diǎn)”群中，對(duì)交易節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類組合（聚類方法可靈活選擇），形成一個(gè)個(gè)交易頻度高的節(jié)點(diǎn)子群。由中心/區(qū)域管理模塊將節(jié)點(diǎn)子群拆分為節(jié)點(diǎn)子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。拆分時(shí)對(duì)某節(jié)點(diǎn)子群的所有節(jié)點(diǎn)區(qū)域特征值匯總，得到該子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域特征總集，將其記錄在本區(qū)域內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)中，即AddressNo={Ai}(為第i節(jié)點(diǎn)的地域特征值)。拆分后的子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的任一節(jié)點(diǎn)均記錄當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域特征總集。

步驟4：記賬。賬本拆分后，每個(gè)子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)起點(diǎn)相同，均為拆分前的全局區(qū)塊鏈賬本數(shù)據(jù)。此后，各子網(wǎng)內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)記錄和本區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的交易單（含區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)間交易和跨區(qū)域節(jié)點(diǎn)間交易），利用本區(qū)域區(qū)塊鏈子網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)機(jī)制，在本區(qū)域的區(qū)塊鏈末尾加入新區(qū)塊。

步驟5：迭代拆分。隨著“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)的物流企業(yè)、金融、監(jiān)管、海關(guān)等機(jī)構(gòu)的加入，子區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)越來(lái)越多，子區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也將不斷增大。依據(jù)子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的“頻度系統(tǒng)”，通過(guò)聚類可以將當(dāng)前的子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)分裂為更小的若干子網(wǎng)絡(luò)，拆分參考步驟1至4。拆分之后的子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)賬本數(shù)據(jù)的起點(diǎn)是其父區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)賬本數(shù)據(jù)。新一輪子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)記賬方式和父區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的記賬方式相同，即只負(fù)責(zé)記錄和該子網(wǎng)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的交易單。

3.2.2 區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)間交易記賬。區(qū)塊鏈中每個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄的交易單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：

賬本拆分前的全局區(qū)塊鏈賬本“所有未使用Output”的交易單作為當(dāng)前交易單的前置交易（Pre_output項(xiàng)下），一起參與全局區(qū)塊鏈拆分。全局區(qū)塊鏈拆分后，每個(gè)子區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)記錄了該區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的區(qū)域特征值（記賬節(jié)點(diǎn)范圍）。交易單的Output項(xiàng)除了記錄交易信息（如貨單、倉(cāng)單、提單等），還記錄接收節(jié)點(diǎn)的編號(hào)（即全局區(qū)塊鏈拆分后的某個(gè)更高維度的編號(hào)）。

區(qū)塊鏈中各節(jié)點(diǎn)收到交易單后，首先查找該區(qū)域共識(shí)范圍列表，驗(yàn)證其Output中的接收節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否在該范圍列表內(nèi)，如果在該范圍列表內(nèi)，接收交易單并進(jìn)行驗(yàn)證。如果不在該范圍內(nèi)，則不驗(yàn)證該交易單。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)剛開始運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)共識(shí)范圍為全部節(jié)點(diǎn)編號(hào)，即每個(gè)交易節(jié)點(diǎn)的交易單信息均在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)共識(shí)范圍內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)參與共識(shí)的節(jié)點(diǎn)的共識(shí)范圍列表都為全集（ALL）。

隨著交易單不斷產(chǎn)生，網(wǎng)絡(luò)管理模塊通過(guò)查詢歷史交易單的“頻度系數(shù)”矩陣，對(duì)交易節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類分析，拆分全局區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理模塊將拆分消息在全網(wǎng)廣播，消息內(nèi)容包含拆分后各子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)區(qū)域編號(hào)列表，所有節(jié)點(diǎn)根據(jù)消息內(nèi)容更新其共識(shí)范圍列表，見表1）。

表1 記賬節(jié)點(diǎn)的共識(shí)范圍列表

3.2.3 中心/區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模塊功能。全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)由中心網(wǎng)絡(luò)管理模塊管理，而區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模塊則負(fù)責(zé)管理拆分后的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。兩者的管理區(qū)域范圍不同，而功能相似。其網(wǎng)絡(luò)管理功能如下：

（1）更新區(qū)域內(nèi)交易節(jié)點(diǎn)的“頻度系數(shù)”矩陣。

（2）將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)改變消息以Hash摘要的方式發(fā)送給區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，確保消息的完整。

（3）跟蹤當(dāng)前區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，保證網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)收到的狀態(tài)信息一致。

網(wǎng)絡(luò)拆分之后，共識(shí)記賬的每個(gè)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)收錄的交易單必須滿足兩個(gè)條件：

（1）前置交易Pre_output項(xiàng)為“所有未使用的Output”。

（2）前置交易單的Output項(xiàng)指向的地域編號(hào)Lo_No在本區(qū)域節(jié)點(diǎn)的共識(shí)范圍編號(hào)集合內(nèi)。

以此規(guī)則收錄交易單，“所有未使用的Output”在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)拆分后就不會(huì)同時(shí)被多個(gè)子網(wǎng)的區(qū)塊收錄，即避免區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)拆分前后的“雙花”問題。

基于“頻度系數(shù)”矩陣，將區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)拆分為多個(gè)子網(wǎng)時(shí)，必須保證各個(gè)區(qū)塊鏈子網(wǎng)絡(luò)的并集為拆分前的全局網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)拆分后的各個(gè)子網(wǎng)絡(luò)之間相對(duì)獨(dú)立，沒有交叉節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)拆分過(guò)程中，處在兩個(gè)子網(wǎng)臨界的節(jié)點(diǎn)，因其交易“頻度系數(shù)”不高，可隨機(jī)分配子網(wǎng)，都不影響拆分結(jié)果。

3.2.4 通關(guān)記賬?？缇澄锪鲝?fù)雜性通常體現(xiàn)在通關(guān)的復(fù)雜性，當(dāng)某跨境物流企業(yè)通過(guò)某國(guó)家的海關(guān)檢驗(yàn)后，可能有兩種情況發(fā)生：一是貨物運(yùn)輸和配送業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)至該國(guó)某物流企業(yè)接手完成，二是仍由該物流企業(yè)完成在某國(guó)的物流運(yùn)輸和配送業(yè)務(wù)。當(dāng)通關(guān)業(yè)務(wù)完成后，需要及時(shí)在區(qū)塊鏈記賬。在本模型中，針對(duì)第一種情況，要實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)跨區(qū)域交易記賬；針對(duì)第二種情況，要實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)跨區(qū)域移動(dòng)節(jié)點(diǎn)記賬。

（1）物流企業(yè)跨區(qū)域交易記賬。

①交易前，區(qū)塊鏈某節(jié)點(diǎn)物流企業(yè)X在區(qū)域A有固定的公鑰地址，X的交易記錄存儲(chǔ)在區(qū)域A的區(qū)塊鏈賬本中。在分布式賬本中有若干X的“所有未使用的Output”的交易數(shù)據(jù)。

②X和區(qū)域B的物流企業(yè)Y進(jìn)行交易時(shí)，交易節(jié)點(diǎn)X發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)Y不在區(qū)域A的共識(shí)范圍列表中，X通過(guò)中心/區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模塊查詢區(qū)域B的Y節(jié)點(diǎn)的公鑰地址，生成一個(gè)跨區(qū)交易單W，該交易單的Output的區(qū)域編號(hào)lo_No屬于區(qū)域B，其前置交易單的Output的區(qū)域編號(hào)lo_No屬于區(qū)域A，該交易單的交易信息為將X在區(qū)域A的可用Output轉(zhuǎn)到區(qū)域B的Y節(jié)點(diǎn)的公鑰地址上。區(qū)域A和區(qū)域B都會(huì)將該跨區(qū)交易單記入其本地區(qū)塊鏈的新區(qū)塊中。

③區(qū)域A驗(yàn)證跨區(qū)交易單。第一步：驗(yàn)證交易單的Input為區(qū)域A中的“所有未使用的Output”；第二步：驗(yàn)證交易Input的公鑰地址為節(jié)點(diǎn)X的公鑰地址，確認(rèn)“未使用的Output”的所有人；第三步：驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)X的數(shù)字簽名，確認(rèn)X的身份。驗(yàn)證通過(guò)后，交易單被記入?yún)^(qū)域A的當(dāng)前區(qū)塊，借助區(qū)域內(nèi)的共識(shí)機(jī)制完成交易單在區(qū)域A的網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)。該驗(yàn)證記賬過(guò)程即為區(qū)域內(nèi)普通交易單的驗(yàn)證記賬過(guò)程。

④跨區(qū)交易單在區(qū)域B網(wǎng)絡(luò)內(nèi)因缺少跨區(qū)交易單的前置交易單信息，不能完成交易合法性的驗(yàn)證。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理模塊廣播了跨區(qū)交易單W在區(qū)域A被確認(rèn)后，記入該區(qū)域區(qū)塊鏈的賬本中，在該區(qū)塊之后，又有6個(gè)以上的新區(qū)塊被鏈入，借鑒比特幣網(wǎng)絡(luò)的“6次確認(rèn)”機(jī)制，可以確認(rèn)跨區(qū)交易單W被區(qū)域A的區(qū)塊鏈記賬，且不可篡改。此時(shí)，區(qū)域B的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)廣播信息確認(rèn)跨區(qū)交易單W交易合法，借助區(qū)域內(nèi)共識(shí)機(jī)制，完成跨區(qū)交易單W在區(qū)域B的網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)。

仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，記賬過(guò)程避免了“雙花”問題（區(qū)域內(nèi)和跨區(qū)域）。假設(shè)，區(qū)域A的物流企業(yè)X同時(shí)向區(qū)域B的Y企業(yè)和區(qū)域C的Z企業(yè)發(fā)送同一個(gè)跨區(qū)交易單，根據(jù)區(qū)域內(nèi)的共識(shí)機(jī)制，只有一個(gè)跨區(qū)交易單在區(qū)域A內(nèi)被成功記入該區(qū)域的區(qū)塊鏈賬本中。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣播后，只有一個(gè)區(qū)域會(huì)收到跨區(qū)交易單在區(qū)域A被成功記賬的消息，收到消息的區(qū)域結(jié)合本區(qū)域共識(shí)機(jī)制完成跨區(qū)交易單的確認(rèn)，并記入本區(qū)域的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

上述記賬過(guò)程實(shí)現(xiàn)了交易數(shù)據(jù)的跨區(qū)域移動(dòng)，拆分后的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠支持全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的跨區(qū)交易記賬。

（2）物流企業(yè)跨區(qū)域移動(dòng)記賬。

①交易前，區(qū)塊鏈某節(jié)點(diǎn)物流企業(yè)X在全網(wǎng)有固定的公鑰地址，X的交易記錄存儲(chǔ)在區(qū)域A的區(qū)塊鏈賬本中。在分布式賬本中有若干X的“所有未使用的Output”的交易數(shù)據(jù)。

②物流企業(yè)X在區(qū)域B沒有歷史交易數(shù)據(jù)，在進(jìn)入?yún)^(qū)域B的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)之前，首先發(fā)送兩個(gè)相同的跨區(qū)交易單W1和W2給區(qū)域A和區(qū)域B的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的記賬節(jié)點(diǎn)。該跨區(qū)交易單的Output的區(qū)域編號(hào)lo_No屬于區(qū)域B，其前置交易單的Output的區(qū)域編號(hào)lo_No屬于區(qū)域A。該交易單的交易信息為將X在區(qū)域A的所有可用Output轉(zhuǎn)到區(qū)域A的固定公鑰地址上。區(qū)域A首先將跨區(qū)交易單W1記入本地區(qū)塊鏈的新區(qū)塊中，隨后，區(qū)域B也會(huì)將相同的跨區(qū)交易單W2記入其本地區(qū)塊鏈的新區(qū)塊中。

③跨區(qū)交易單W1在區(qū)域A的記賬過(guò)程分四步，第一步：驗(yàn)證交易單W1的Input為區(qū)域A中的“所有未使用的Output”；第二步：驗(yàn)證交易Input的公鑰地址為節(jié)點(diǎn)X的公鑰地址，確認(rèn)“未使用的Output”的所有人；第三步：驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)X的數(shù)字簽名，確認(rèn)X的身份。第四步：驗(yàn)證通過(guò)后，交易單W1被記入?yún)^(qū)域A的當(dāng)前區(qū)塊，借助區(qū)域內(nèi)的共識(shí)機(jī)制完成交易單W1在區(qū)域A的網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)。該驗(yàn)證記賬過(guò)程即為區(qū)域內(nèi)普通交易單的驗(yàn)證記賬過(guò)程。

④跨區(qū)交易單在區(qū)域B網(wǎng)絡(luò)內(nèi)因缺少跨區(qū)交易單的前置交易單信息，不能完成交易合法性的驗(yàn)證。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理模塊廣播了跨區(qū)交易單W1在區(qū)域A被確認(rèn)后，記入該區(qū)域區(qū)塊鏈的賬本中，在該區(qū)塊之后，又有6個(gè)以上的新區(qū)塊被鏈入，借鑒比特幣網(wǎng)絡(luò)的“6次確認(rèn)”機(jī)制，可以確認(rèn)跨區(qū)交易單W1被區(qū)域A的區(qū)塊鏈記賬，且不可篡改。此時(shí)，區(qū)域B的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)廣播信息確認(rèn)跨區(qū)交易單W2（和跨區(qū)交易單W1一致）交易合法，借助區(qū)域內(nèi)共識(shí)機(jī)制，完成跨區(qū)交易單W2在區(qū)域B的網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)。

上述記賬過(guò)程實(shí)現(xiàn)了交易節(jié)點(diǎn)的跨區(qū)域移動(dòng)，拆分后的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠支持全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的跨區(qū)移動(dòng)記賬。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著“一帶一路”倡議逐漸成為國(guó)際共識(shí)，它所涉及的國(guó)家和地區(qū)不斷增多，經(jīng)濟(jì)合作的頻次也將飛速增加，對(duì)物流服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量的要求也在不斷提高。從理論層面理解，區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、分布式記賬、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、信息不可篡改、智能合約等特征，能夠有效解決“一帶一路”跨境物流領(lǐng)域的供需矛盾?，F(xiàn)實(shí)中“一帶一路”跨境物流交易網(wǎng)絡(luò)具有明顯的局部性特征，據(jù)此，本文提出了應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建“一帶一路”跨境物流運(yùn)作平臺(tái)，實(shí)踐中為解決“一帶一路”沿線國(guó)家因文化、制度、貿(mào)易政策、關(guān)稅等差異化而導(dǎo)致的隱私保護(hù)要求，以國(guó)家和地區(qū)為維度，結(jié)合節(jié)點(diǎn)的交易“頻度系數(shù)”，將全局區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)拆分為若干區(qū)域區(qū)塊鏈子網(wǎng)，區(qū)塊鏈子網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)只需要存儲(chǔ)本區(qū)域的區(qū)塊鏈賬本數(shù)據(jù)，既滿足不同國(guó)家的隱私保護(hù)需求，又減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)總量，減輕全網(wǎng)廣播和收錄交易單等的網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出負(fù)載?！耙粠б宦贰笨缇澄锪鬟\(yùn)作平臺(tái)的核心價(jià)值在于解決物流企業(yè)跨區(qū)域移動(dòng)記賬和跨區(qū)域物流企業(yè)交易記賬的問題。該模型目前按地域?qū)傩赃M(jìn)行子網(wǎng)劃分，符合當(dāng)前“一帶一路”沿線各國(guó)因不同文化、制度而形成的通關(guān)差異現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)不同國(guó)家之間物的實(shí)體流、信息流、資金流同步流轉(zhuǎn)。本模型既沒有改變區(qū)塊鏈的協(xié)議本質(zhì)，也沒有引入額外的安全問題，但“發(fā)幣”交易因需要全局共識(shí)，暫時(shí)沒有考慮。設(shè)計(jì)更好的激勵(lì)機(jī)制，讓“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)更多的物流企業(yè)、金融、海關(guān)等企業(yè)和機(jī)構(gòu)加入平臺(tái)并參與記賬，將是后續(xù)研究的內(nèi)容。