吳士泓，凌大榮，魯 靜

（1.解放軍陸軍勤務(wù)學院，重慶 401331；2.遠光軟件股份有限公司，廣東 珠海 519085）

1 引言

軍事供應(yīng)鏈是軍事后勤保障過程中所涉及的軍隊內(nèi)部和軍隊外部的(分屬于軍隊后勤和國家后勤的)所有實體,以及由實體的活動與相互關(guān)系構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。美軍在其《2020聯(lián)合構(gòu)想》中明確提出要通過強化軍事供應(yīng)鏈管理來提升后勤保障能力。從發(fā)展趨勢來看，軍事供應(yīng)鏈管理逐步呈現(xiàn)出以下特性：一是有多方主體(軍隊、政府、銀行及供應(yīng)商等)參與，不同主體的利益訴求將導致自身行為和交互行為的復雜性；二是軍事后勤保障體系中需求側(cè)與供給側(cè)的動態(tài)演化，要求多種供應(yīng)鏈管理模式并存；三是隨著供應(yīng)鏈的擴容，合同規(guī)則將更加復雜多變。

區(qū)塊鏈(Blockchain)[2]技術(shù)的興起，源于其去中心化的核心優(yōu)勢，通過運用數(shù)據(jù)加密、時間戳、分布式共識和經(jīng)濟激勵等手段，在節(jié)點無需互相信任的分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)基于去中心化信用的點對點交易、協(xié)調(diào)與協(xié)作，從而為解決中心化機構(gòu)普遍存在的高成本、低效率和數(shù)據(jù)存儲不安全等問題提供了解決方案[3]。本文就區(qū)塊鏈技術(shù)在軍事供應(yīng)鏈管理方面的應(yīng)用進行了探討，著重開展以區(qū)塊鏈技術(shù)為支撐的分布式賬本、共識機制及智能合約在軍事領(lǐng)域非核心裝備物資全壽命周期管理中的應(yīng)用研究。

2 區(qū)塊鏈的概念及應(yīng)用概述

2.1 區(qū)塊鏈的基本概念及研究進展

區(qū)塊鏈概念是2009年由化名“中本聰(Satoshi Nakamoto)”的學者在其論文《比特幣：一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中最早提出。區(qū)塊鏈實際是將分布式存儲、一致性驗證及密碼技術(shù)相結(jié)合，是一種新型的數(shù)據(jù)資源分布式存儲、保護和溯源的解決方案。區(qū)塊鏈技術(shù)的底層是非對稱加密算法，在鏈上產(chǎn)生與任意多節(jié)點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)塊（block），每個數(shù)據(jù)塊都包含一定時間周期內(nèi)鏈上全部的交易信息，同時生成數(shù)據(jù)指紋用于驗證其信息的有效性并鏈接到下一個數(shù)據(jù)塊。區(qū)塊鏈技術(shù)以去中心化的方式，很好的解決了數(shù)據(jù)在存儲和共享環(huán)節(jié)中存在的安全和信任問題[4]。廣義而言，區(qū)塊鏈的節(jié)點就是信息網(wǎng)絡(luò)中的“智能主體”：（1）可以主動備份從創(chuàng)世區(qū)塊開始的完整賬本；（2）可以對全網(wǎng)發(fā)生的所有業(yè)務(wù)自動驗證；（3）可以自主在全網(wǎng)廣播發(fā)布智能合約；（4）可以保證合約一旦簽署就必然被執(zhí)行。因此可以認為區(qū)塊鏈是一個可共享、可信任、可被任何成員檢查的公共賬本，且不會被任一單方控制。在區(qū)塊鏈上，參與者的行為會被自動記錄更新，保證總賬本數(shù)據(jù)的實時性；只能按照嚴格的規(guī)則和公開的協(xié)議來進行修訂，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

區(qū)塊鏈的特性為我國信用社會的構(gòu)建提供了良好的技術(shù)載體，在國家政策的大力支持下，呈現(xiàn)出較快的發(fā)展勢頭。2016年10月，工信部發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》，提出了我國區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展路線；2016年12月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》，區(qū)塊鏈與“云大物移智”等共同被列入戰(zhàn)略性、顛覆性前沿技術(shù)；2017年2月，央行旗下的數(shù)字貨幣研究所正式掛牌，中國人民銀行的區(qū)塊鏈數(shù)字票據(jù)交易平臺測試成功；9月，中央人民政府官網(wǎng)（www.gov.cn）發(fā)文《我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)有望走在世界前列》，公開支持區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展；12月，廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū)出臺“區(qū)塊鏈10條”，在政策層面扶持區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)。深圳、杭州、貴陽、青島等地也紛紛出臺相關(guān)政策，加快搶占區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地。

2.2 外軍對于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用

區(qū)塊鏈能較好保證信息的安全性和完整性，出現(xiàn)后即受到各發(fā)達國家軍隊的重視，目前其研究工作已經(jīng)開始向國防領(lǐng)域的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化。2017年9月，美國國防部公布的國防開支計劃修正案中就包含了區(qū)塊鏈項目，該項目旨在提供更高級別的安全防護，是“一項關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)和其他分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的潛在進攻和防御的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，以及一項針對國外力量、極端組織以及犯罪網(wǎng)絡(luò)利用這些技術(shù)的研究報告評估”[5]。

在軍事后勤領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)在物流、采購以及財務(wù)等方面的應(yīng)用研究較為深入。北約各成員國正研究借助區(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)多方共同參與維護，具備分布式、可追溯、可控可監(jiān)管特征的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以提高裝備設(shè)施管理、后勤物資調(diào)配等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全性和可靠性；同時，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用將使信息間的調(diào)用與交互更加靈活，數(shù)據(jù)在傳輸過程中進行智能認證，有效確保系統(tǒng)的高效運行，進而提升數(shù)據(jù)使用的便捷性[6]。

此外，將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，以提高軍事系統(tǒng)的安全性能也是當前的研究熱點。美國洛克希德馬丁公司正研究將區(qū)塊鏈技術(shù)的特征集與其數(shù)據(jù)系統(tǒng)集成，以提高網(wǎng)絡(luò)和武器操作系統(tǒng)在遇到的威脅時的防御能力[7]。

3 軍事供應(yīng)鏈管理與區(qū)塊鏈

3.1 軍事供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)

軍事供應(yīng)鏈管理是比采購管理、配送管理、物流管理、后勤管理等更為寬泛的概念。圖1給出的是軍事供應(yīng)鏈的基本結(jié)構(gòu)模型，其前端處于軍隊后勤保障系統(tǒng)之外,原材料供應(yīng)商、軍用物資供應(yīng)商、物流企業(yè)及銀行共同構(gòu)成了外部的企業(yè)供應(yīng)鏈;而其后端的軍隊內(nèi)部供應(yīng)鏈，以軍隊后勤部門為核心，直接為部隊最終用戶提供所需產(chǎn)品和服務(wù)。

圖1 軍事供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)模型

從圖1可以看出軍隊后勤部門是整個軍事供應(yīng)鏈的管理核心，目標是提高資產(chǎn)從供應(yīng)源流轉(zhuǎn)到需求源整個過程的可視性、可控性和可溯源性。傳統(tǒng)模式下，溯源系統(tǒng)要么使用中心化賬本模式，要么由各個參與主體自行構(gòu)建系統(tǒng)，獨立記錄和保存數(shù)據(jù)。正常情況下，此類系統(tǒng)可以高效地在供應(yīng)鏈和各種系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移資產(chǎn)及數(shù)據(jù)。但在問題出現(xiàn)時，比如質(zhì)量問題或者是在運輸途中損壞，則各方主體要達成共識就需付出較高的成本代價。這是因為系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息是各主體自行維護，當賬本上的信息不利于其自身時，責任方通常會選擇篡改至刪除記錄，導致追責要額外耗費大量的人力、物力及時間成本，無形中增大了供應(yīng)鏈管理的難度。軍事供應(yīng)鏈對產(chǎn)品質(zhì)量及供貨的時效性有嚴格要求，須追蹤記錄資產(chǎn)或信息的流轉(zhuǎn)鏈條，實現(xiàn)來源追溯、防偽鑒證，并根據(jù)流轉(zhuǎn)信息優(yōu)化供應(yīng)鏈，這是當前軍事供應(yīng)鏈管理須研究的重點問題之一。

3.2 區(qū)塊鏈在軍事供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用模式分析

區(qū)塊鏈的實時記賬能力，在數(shù)據(jù)存證場景上的不可篡改和時間戳能力，為溯源、防偽等供應(yīng)鏈管理的應(yīng)用場景提供了有力的工具支持。

考慮到軍隊內(nèi)、外網(wǎng)物理隔離的網(wǎng)絡(luò)實際，在軍事供應(yīng)鏈上部署區(qū)塊鏈應(yīng)采用聯(lián)盟鏈加私有鏈[8]的模式。對于外部企業(yè)供應(yīng)鏈，部署聯(lián)盟鏈。即由軍隊后勤主管部門與銀行聯(lián)合發(fā)起建立，企業(yè)在獲得軍工相關(guān)資質(zhì)后參與，每個主體都各自運行一個節(jié)點，圍繞軍品供應(yīng)所產(chǎn)生的一切交易行為都被記錄上鏈。區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)由聯(lián)盟成員共同維護，通常只有成員可查詢，鏈外的監(jiān)察、審計等行為則通過Merkle樹[9]及應(yīng)用程序接口的方式來對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息查詢。這一過程從各級制造商為產(chǎn)品生成序列號（序列化）時開始，到軍隊后勤部門收到產(chǎn)品，并在財務(wù)賬本中將產(chǎn)品記錄為數(shù)據(jù)項（資產(chǎn)數(shù)字化）時結(jié)束。過程中如物流信息、資金轉(zhuǎn)賬信息等由相應(yīng)節(jié)點記錄到公共賬本上。

隨著資產(chǎn)被后勤主管部門登記并交給最終用戶使用，該項資產(chǎn)實際是完成了從軍事供應(yīng)鏈外部向內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。相應(yīng)供應(yīng)鏈的管理也由生產(chǎn)溯源跟蹤轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)放及使用狀態(tài)跟蹤。在軍隊內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)部署私有鏈，后勤部門及其保障對象為參與節(jié)點，數(shù)據(jù)的訪問及使用嚴格按權(quán)限管理。比如，資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的寫入權(quán)限僅在實際用戶手里，而讀取權(quán)限則在鏈上對外開放等。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的解決方案自動捕獲全過程信息，為軍隊用戶及其供應(yīng)鏈合作伙伴提供了資產(chǎn)信息的單一事實來源。因為利益相關(guān)者共同維護的是同一個賬本，他們在該賬本上獲取的信息數(shù)據(jù)是一致且可信的，可為管理與決策服務(wù)。

4 軍用物資供應(yīng)智能合約的方案設(shè)計

智能合約[10]是尼克薩博在1994年提出的,但當時由于在技術(shù)上無法提供一套可信的執(zhí)行環(huán)境而沒有得到實際應(yīng)用。智能合約的有效執(zhí)行須滿足以下兩個要求：1）規(guī)則及數(shù)據(jù)在執(zhí)行環(huán)境內(nèi)被固化且公開透明，即規(guī)則和數(shù)據(jù)一旦生成，則單方無法篡改，鏈上主體均可平等獲取；2）交易行為公開可見。鏈上任意主體間的交易行為都會并被公開展示，不允許任何虛假或者隱藏的交易存在。因此，區(qū)塊鏈技術(shù)出現(xiàn)后，就自然成為智能合約的可信執(zhí)行環(huán)境。在區(qū)塊鏈上，智能合約的規(guī)則以代碼的形式被開發(fā)和發(fā)布，執(zhí)行過程中則由機器按照智能合約的規(guī)則去完成業(yè)務(wù)的部分，這樣就避免了由人來執(zhí)行時造成的作弊行為。

現(xiàn)行軍用物資的采購及發(fā)放流程繁瑣、耗時長、業(yè)務(wù)手續(xù)繁雜，但同時又具有較強的規(guī)則性，每一步工作都是由工作人員按規(guī)定的流程去執(zhí)行。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，將物資采購及發(fā)放的業(yè)務(wù)執(zhí)行規(guī)則通過智能合約描述，并代碼化寫入到區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)體系中。當交易行為發(fā)生時，智能合約就會被自動觸發(fā)執(zhí)行，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的標準化、結(jié)構(gòu)化，執(zhí)行過程中產(chǎn)生糾紛的概率也將大大降低；同時原有的手動記錄、中心化表格存儲的操作模式也變?yōu)榉植际健⒎菍ΨQ加密且不可篡改的賬本記錄，同時在鏈上自動共享，以提高透明度和可審計性。

4.1 以聯(lián)勤保障基地為結(jié)算主體的被裝供應(yīng)聯(lián)盟鏈

傳統(tǒng)的被裝供應(yīng)，主要還是采用按標準定期發(fā)放的方式，標準劃分的依據(jù)以單位所在地區(qū)及軍兵種性質(zhì)為主。這種粗放型供應(yīng)模式存在許多問題，比如被裝消耗情況是與個人的工作崗位和著裝習慣直接相關(guān)的，因此經(jīng)常會出現(xiàn)沒穿過幾回的衣服又發(fā)新的了，而損耗最快的被裝卻發(fā)的太少，個人無法根據(jù)實際情況進行調(diào)整；發(fā)放過程完全由工作人員手工操作，隨意性較大，極易出現(xiàn)錯漏甚至違規(guī)操作，等等。而單純的貨幣化保障，則很難保證個人被裝費的使用渠道，來源標準難以統(tǒng)一，有時甚至會出現(xiàn)長期不換購新服裝或者購買仿制品的情況。

圖2 基于智能合約的被裝供應(yīng)交易模型

圖2定義了一個基于智能合約的被裝供應(yīng)交易模型。區(qū)塊鏈以分布式點對點對等網(wǎng)的方式將被裝供應(yīng)鏈體系內(nèi)的五類主體，包括被裝生產(chǎn)廠商、配售服務(wù)商、供應(yīng)主管部門、被裝倉庫、保障對象（個人）等連接起來；用數(shù)字化編碼將供應(yīng)保障規(guī)則寫入?yún)^(qū)塊鏈, 由主管部門（聯(lián)勤保障基地）協(xié)同外部廠商在區(qū)塊鏈平臺的基礎(chǔ)上自定義智能合約；從合約協(xié)議制定上鏈后開始，合約中約定的條件事項的發(fā)生將自動觸發(fā)合約的執(zhí)行程序；對于外部廠商，配置專用的節(jié)點工作站，保存與合約相關(guān)的交易哈希以及簡要支付驗證所必須的時間戳鄰近的交易數(shù)據(jù)。

需要注意的是，該供應(yīng)交易模型并非是完全去中心化的。被裝批量供應(yīng)的價格和直供給個人的價格是由聯(lián)勤保障基地根據(jù)生產(chǎn)成本，并經(jīng)公開招標后制定發(fā)布，成為合約基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。保障對象可以是個人，也可以是單位，其賬戶每年會收到由供應(yīng)主管部門按標準發(fā)放的被裝領(lǐng)用憑證點（以下簡稱憑證點），通過配售服務(wù)商或倉庫領(lǐng)用被裝則需要支付相應(yīng)額度的憑證點；對于被裝倉庫，生產(chǎn)商向其完成供貨后，則支付約定好的憑證點，其憑證點主要源自上級定期撥付及個人領(lǐng)用被裝時的支付，其中上級撥付的憑證點主要是用于該倉庫進行戰(zhàn)備庫存建設(shè)；配售服務(wù)商向聯(lián)勤保障基地繳納一定的保證金后，同樣獲得憑證點，利用這些憑證點向生產(chǎn)商采購，建立自己的庫存；生產(chǎn)商和配售服務(wù)商定期以憑證點為依據(jù)與聯(lián)勤保障基地的財務(wù)部門進行費用結(jié)算。在該聯(lián)盟鏈上，全節(jié)點類似于一個中心化的數(shù)據(jù)庫，它保存從第一個區(qū)塊開始的所有結(jié)構(gòu)化的合約基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與交易數(shù)據(jù)，同時通過hash映射保護用戶隱私與交易的機密信息，保證了數(shù)據(jù)的不可篡改性。

上述設(shè)計可以帶來三個方面的好處：（1）提高鏈上的共識效率，即智能合約執(zhí)行的所有操作都是事先被交易主體認可的，只要交易行為發(fā)生，則約定的條款被自動執(zhí)行。（2）便于查詢、統(tǒng)計、審計等中心化的操作，比如財務(wù)部門只需對鏈上產(chǎn)生的憑證點數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計即可精確掌握被裝費用的詳細情況，從而更加精準的制定被裝預(yù)決算；而對于審計部門，從生產(chǎn)開始直至發(fā)放到個人手中，鏈上所有記錄環(huán)環(huán)相扣，信息鏈條清晰可查，審計工作量將大大減輕。（3）可以作為對供應(yīng)保障部門定量考核的依據(jù)，通過對憑證點支付數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，可以直接分析出該單位被裝供應(yīng)的實際情況。

4.2 被裝供應(yīng)智能合約

本部分通過在區(qū)塊鏈上發(fā)布被裝供應(yīng)合同的智能合約實例，分析驗證將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到軍事供應(yīng)鏈管理工作中的可行性、穩(wěn)定性和效率。首先由軍委后勤保障部會同物價主管部門、銀行、供應(yīng)商等聯(lián)合確定本年度的憑證點與法幣兌換比率，實施的第一年可以采用1：1的比率，以后每年根據(jù)物價變化指數(shù)進行調(diào)整，這是各方進行結(jié)算的基本依據(jù)。合同根據(jù)約定的憑證點與法幣兌換比率，被裝單品憑證點價格，和實際購買量之間的關(guān)系，做出如下約定:

約定一：公布被裝單品價格（以憑證點計算）目錄，比如07式作訓鞋定價為50憑證點；

約定二：各單位定期向各保障賬戶按標準發(fā)放憑證點，比如駐武漢某陸軍單位的校級軍官年度標準為1 000憑證點；

約定三：保障對象從被裝倉庫領(lǐng)用被裝時按價格目錄支付憑證點，比如領(lǐng)用一雙07式作訓鞋，則向被裝倉庫支付50憑證點；

約定四：保障對象從配售公司購買時的價格則是單品價格加上配送服務(wù)費，仍以購買一雙07式作訓鞋為例，單次配送服務(wù)費5憑證點，因此個人實際支付55憑證點；

約定五：被裝倉庫根據(jù)自身擁有的憑證點數(shù)量及單位被裝保障的實際需求，向供應(yīng)商下單訂購并向后勤保障基地報備。供應(yīng)商按時交貨，則自動向其支付憑證點，如供應(yīng)商出現(xiàn)非不可抗拒因素導致的違約，則自動執(zhí)行相應(yīng)處罰。比如未及時交貨，每延遲一天，處以交易總額1%的罰款，在完成交貨時自動扣除。如供應(yīng)商最終未能完成交易，則直接扣除保證金并降低其信用等級，甚至取消其供應(yīng)商資格。

通過建立在區(qū)塊鏈上的智能合約，可以數(shù)字化、智能化地完成物資供應(yīng)過程中的信息記錄，原有的業(yè)務(wù)流程并沒有發(fā)生大的改變。由此可見，區(qū)塊鏈技術(shù)能推動軍事供應(yīng)鏈管理的智能化，進一步提高供應(yīng)保障方式的靈活性。

4.3 數(shù)據(jù)的并行存儲策略與上鏈方法

被裝供應(yīng)智能合約的設(shè)計須存在兩個問題：一是軍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)不能與外網(wǎng)產(chǎn)生物理連接；二是原有業(yè)務(wù)架構(gòu)不能被改變，同時并行一個區(qū)塊鏈賬本。因此需要解決內(nèi)部數(shù)據(jù)庫與外部區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)同步問題。內(nèi)部中心數(shù)據(jù)庫與外部鏈上數(shù)據(jù)的同步可采用兩種方式，一種方法是建立內(nèi)部中心數(shù)據(jù)庫與外部區(qū)塊鏈的邏輯連接。在ETL工具上設(shè)計數(shù)據(jù)采集腳本，定時從交易中心數(shù)據(jù)庫直接抽取被裝供應(yīng)交易數(shù)據(jù)，并對抽取的數(shù)據(jù)清洗脫敏，最后由專用終端設(shè)備通過區(qū)塊鏈RPC接口以交易的方式提交；另一種方法是通過實時分析日志數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。即ETL工具與內(nèi)部中心數(shù)據(jù)庫的日志系統(tǒng)對接，在日志分析為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)采集規(guī)則，抽取需要采集的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)清洗之后，將其組裝為區(qū)塊鏈交易單，放入鏈上前端消息隊列,同樣由專用終端設(shè)備通過區(qū)塊鏈RPC接口以交易的方式提交。

5 結(jié)語

本文介紹了區(qū)塊鏈與智能合約的基本概念，研究了區(qū)塊鏈技術(shù)在軍事供應(yīng)鏈管理尤其是軍用物資采購供應(yīng)方面的應(yīng)用,并以軍隊被裝供應(yīng)為應(yīng)用場景，提出了智能合約的實例方案。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，將提高軍事供應(yīng)鏈管理的智能化水平，保證軍內(nèi)需求側(cè)與外部供給側(cè)的互聯(lián)互通，并促進軍事供應(yīng)鏈體系內(nèi)各實體的價值互聯(lián)。

區(qū)塊鏈作為新興技術(shù)，應(yīng)用到軍事領(lǐng)域還有大量研究工作需要完成。比如為適應(yīng)軍事供應(yīng)鏈管理中業(yè)務(wù)流程規(guī)則復雜、合同類型多樣的特點，需要專門研究構(gòu)建邏輯嚴密、規(guī)則定制的智能合約的方法；當區(qū)塊鏈上存在異常行為時，為避免各方主體權(quán)益受到侵害，需研究構(gòu)建一套快速有效的熔斷機制。此外，當前的區(qū)塊鏈技術(shù)本身還存在高數(shù)據(jù)冗余導致的資源占用、為達成共識導致的算力耗費過高等問題。這些都是我們下一步需要重點研究的內(nèi)容。