（福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院，福建 福州 350017）

1 引言

當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用正處于快速發(fā)展階段，被認(rèn)為第四次工業(yè)革命的重要引擎，是最有潛力觸發(fā)第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術(shù)。隨著“區(qū)塊鏈+”3.0階段的發(fā)展，商業(yè)應(yīng)用項目爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)航運業(yè)也隨之開展航運區(qū)塊鏈的具體應(yīng)用。在傳統(tǒng)的航運世界中，航運一直沉浸在傳統(tǒng)中，即口頭協(xié)議是堅定的合同，但現(xiàn)在是21世紀(jì)，航運界進(jìn)入了數(shù)字時代，它正在慢慢適應(yīng)數(shù)字世界的超高速金融交易系統(tǒng)。奧緯咨詢2017年的報告預(yù)測，利用區(qū)塊鏈技術(shù)縮減結(jié)算周期，每年可以節(jié)省100億-200億美元[1]，全球貿(mào)易可能增長近15%，這筆節(jié)省的巨額費用正是來源于區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)相關(guān)的市場空間，刺激經(jīng)濟增長。

2018年1月18日，航運巨頭馬士基Maersk與IBM合作首次完成區(qū)塊鏈試驗，成功使用區(qū)塊鏈跟蹤貨物運輸，建立了一個DLT（分布式賬本技術(shù)）平臺，目的在于優(yōu)化和推動全球的航運業(yè)務(wù)發(fā)展。2017年8月商船三井、日本郵船、川崎汽船、新加坡太平船務(wù)、新加坡港務(wù)集團等龍頭企業(yè)紛紛“牽手”區(qū)塊鏈，建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的貿(mào)易數(shù)據(jù)共享平臺企業(yè)聯(lián)盟和以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，旨在推進(jìn)航運業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

2 區(qū)塊鏈的內(nèi)涵和發(fā)展

2.1 區(qū)塊鏈的內(nèi)涵

2008年次貸危機的末期，由中本聰首先提出“區(qū)塊”和“鏈”的概念，隨后到了2015年，學(xué)術(shù)界金融界等各領(lǐng)域意識到作為比特幣系統(tǒng)的底層核心技術(shù)，它含有一個特殊的信息塊即時間戳，含有時間戳的信息塊相互連接成為信息塊鏈，即“區(qū)塊鏈”。中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇編寫的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》將區(qū)塊鏈定義為:分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式[2]。數(shù)據(jù)的不可篡改性和時間戳特性能很好地解決區(qū)塊鏈鏈條上的各參與主體之間的糾紛，從而實現(xiàn)參與方的舉證與追責(zé)。

2.2 區(qū)塊鏈的特點

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種基于密碼學(xué)原理的分布式賬本技術(shù)，它公開透明，讓每個人都可以參與數(shù)據(jù)庫記錄。這里的分布式是指數(shù)據(jù)的存儲是分布式，或者數(shù)據(jù)的分布式記錄。在存儲過程中所有節(jié)點都參與存儲，系統(tǒng)集體記錄，共同維護(hù)，并且會生成一套印有時間戳、去中心化、可信任、不可篡改的數(shù)據(jù)庫,它能夠有效保證數(shù)據(jù)安全。此外，區(qū)塊鏈?zhǔn)嵌喾N技術(shù)整合的結(jié)合，關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；（2）分布式賬本技術(shù)；（3）非對稱加密技術(shù)；（4）共識機制技術(shù)；（5）智能合約技術(shù)[3-4]。這些關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成了一種新的數(shù)據(jù)記錄、存儲和表達(dá)方式，同時具有以下六個主要特征：去中心化、分布式賬本、不可篡改可追溯性、數(shù)字化交易、智能合約、聯(lián)盟鏈[5]。

2.3 區(qū)塊鏈的發(fā)展階段

作為數(shù)字加密貨幣體系的核心支撐技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段，分別是支持比特幣等數(shù)字貨幣的區(qū)塊鏈1.0階段（2009-2014），以以太坊、智能合約和聯(lián)盟鏈的出現(xiàn)為代表的區(qū)塊鏈2.0階段（2014-2017），以DAO（去中心化自洽組織）、DAC（去中心化自洽公司）、DC（去中心化企業(yè)集團）為典型代表的商業(yè)應(yīng)用項目爆發(fā)階段（2017-），即區(qū)塊鏈3.0階段，也稱為“區(qū)塊鏈+”，未來它將在實體經(jīng)濟中大規(guī)模落地應(yīng)用，推動數(shù)字中國建設(shè)的發(fā)展。

當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用正處于快速發(fā)展階段，被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命的重要引擎。對于區(qū)塊鏈技術(shù)，以太坊、超級賬本等開源社區(qū)紛紛在技術(shù)研發(fā)方面進(jìn)行規(guī)模投入；萬向控股、螞蟻云、航天云網(wǎng)、樂視金融、萬達(dá)網(wǎng)絡(luò)等企業(yè)正在加大資金投入，重點支持中小企業(yè)以及個人的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，推動區(qū)塊鏈技術(shù)的研究與應(yīng)用[6]。2016年11月初，由歐洲鹿特丹港與荷蘭國家應(yīng)用科學(xué)研究院、荷蘭銀行、代爾夫特理工大學(xué)、德斯海姆應(yīng)用科學(xué)大學(xué)鮮花交易中心共同搭建了世界首個針對物流領(lǐng)域的區(qū)塊鏈物流研究聯(lián)盟，該聯(lián)盟的目的是探索區(qū)塊鏈技術(shù)的實際應(yīng)用。同年12月，中國物流與采購聯(lián)合會區(qū)塊鏈分會在深圳宣布掛牌成立，這是目前唯一一個有中國政府背景的區(qū)塊鏈分會，主要目的在于規(guī)范區(qū)塊鏈技術(shù)在物流與供應(yīng)鏈領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，推廣區(qū)塊鏈技術(shù)在物流領(lǐng)域的實際應(yīng)用，構(gòu)建物流供應(yīng)鏈企業(yè)信用評價機制。

3 區(qū)塊鏈在港口航運領(lǐng)域的應(yīng)用場景探討

3.1 區(qū)塊鏈的智能合約實現(xiàn)無紙化貿(mào)易

在進(jìn)出口貿(mào)易中，每一筆交易都包含著大量的信息，包括貿(mào)易、海關(guān)檢驗、物流運輸、船舶公司等各單位形成的多達(dá)數(shù)十種的業(yè)務(wù)單證，涉及到貿(mào)易商、海關(guān)、承運人、貨運代理、船舶代理、港務(wù)部門、倉儲等角色，這些文件和管理的成本占實際運輸成本的1/5，而且還容易出現(xiàn)文件延遲影響交易的現(xiàn)象。在這些貿(mào)易部門中，它們都有自己的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保存方式，容易出現(xiàn)“內(nèi)部數(shù)據(jù)不對外”等現(xiàn)象。世界各國口岸為了實現(xiàn)企業(yè)間無紙化的EDI和政府單一窗口服務(wù)，均成立了專門的EDI服務(wù)商，這些服務(wù)商處于各節(jié)點的位置，擁有不同的數(shù)據(jù)交換格式和標(biāo)準(zhǔn)，從而引起數(shù)據(jù)格式復(fù)雜、數(shù)據(jù)和信息泄露等諸多問題。區(qū)塊鏈中的智能合約是一種用計算機語言取代法律語言和文字語言來記載交易合同條款的合約[7]，并由計算機系統(tǒng)自動執(zhí)行。利用智能合約，可以消除大量的單證，使終端用戶能夠在整個架構(gòu)范圍內(nèi)安全地提交、驗證和批準(zhǔn)文件，實現(xiàn)無紙化運作和數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實現(xiàn)單證文件數(shù)字化和自動化，最終有助于降低清關(guān)和貨物運輸?shù)臅r間。區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)能確保所需批準(zhǔn)都能及時獲得，有助于提高批準(zhǔn)速度并減少錯誤。

3.2 區(qū)塊鏈的不可篡改性完善海運供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)

在全球化貿(mào)易中，有80%的商品是通過港口海運方式完成運輸?shù)?。每一票貨物的運輸涉及的產(chǎn)業(yè)鏈很長，牽涉到買賣經(jīng)紀(jì)人、貨運代理商、船公司、船舶代理商、港務(wù)部門、海關(guān)當(dāng)局、金融、保險等主體構(gòu)成的物流網(wǎng)絡(luò)。國際貿(mào)易方希望簡化和改善工作流程以及能隨時查看運輸中的貨物狀態(tài)，縮短運輸時間，降低各項成本，減少出錯機會。但是涉及到利益的這些主體已經(jīng)形成固有的運作模式和利益格局，加上各國的貿(mào)易自由度和營商環(huán)境不同，需要強有力的技術(shù)變革和制度變革，同時改變政府的監(jiān)管模式也牽涉到各國的經(jīng)濟、政治和社會情況，需要長時間的博弈。區(qū)塊鏈的不可篡改性和分布式儲存技術(shù)有助于解決該瓶頸，該技術(shù)是通過建立高度安全且透明的海運供應(yīng)鏈共享網(wǎng)絡(luò)，建立一個海運信息通道，并根據(jù)每個參與者的權(quán)限級別為其提供端到端的可見性，從而查看貨物在供應(yīng)鏈中的進(jìn)度，了解集裝箱運輸?shù)胶翁?，使供?yīng)鏈管理的所有參與者能夠?qū)崟r、安全無縫的交換運輸信息。未經(jīng)共享網(wǎng)絡(luò)中其他方的同意，任一方都不能修改刪除，甚至附加任何記錄，即沒有人可以通過謊報貨物、關(guān)稅、稅收甚至是整批貨物來欺騙這個系統(tǒng)[8]。這種級別的透明度有助于減少欺詐和錯誤，縮短產(chǎn)品在物流運輸過程中所花費的時間，提高效率，最終減少浪費和降低成本。

3.3 區(qū)塊鏈技術(shù)改變航運保險業(yè)

當(dāng)前，航運業(yè)務(wù)參與方眾多，信息傳輸時間長，國際航運保險中的生態(tài)鏈過于復(fù)雜，同時各類文件繁多、對賬困難。當(dāng)貨物運輸過程中出現(xiàn)問題時，保險公司需要進(jìn)行調(diào)查、取證、交收、理賠等一系列繁瑣過程，但是這些數(shù)據(jù)分散在各家保險機構(gòu)或互聯(lián)網(wǎng)平臺，需要信息整合和共享，加上技術(shù)局限，無法實時聯(lián)網(wǎng)處理，共享成本又高，還存在數(shù)據(jù)泄露等安全問題。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于港口航運險，具有很強的吻合性。如區(qū)塊鏈利用共識算法來驗證數(shù)據(jù)、利用分布式賬本技術(shù)來存儲數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用智能合約來自動執(zhí)行業(yè)務(wù)流程等[9]。以集裝箱為例，區(qū)塊鏈分布式技術(shù)可以應(yīng)用到裝有貨柜的集裝箱船只和干貨集裝箱碼頭上，方便記錄數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行提單信息互換。當(dāng)貨物運輸過程中出現(xiàn)問題時，通過追溯可靠的運輸數(shù)據(jù)，從而界定貨主、承運人、貨代、保險公司等各自承擔(dān)的責(zé)任，降低審核難度，提高理賠的處理效率[1，10]。

3.4 區(qū)塊鏈的分布式賬本技術(shù)優(yōu)化貨物運輸路線

可以將區(qū)塊鏈技術(shù)用于大型物流運輸領(lǐng)域，特別是港口航運領(lǐng)域里的集裝箱智能化運輸。區(qū)塊鏈體系中交易的每一筆數(shù)據(jù)都會保存在網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點中，并進(jìn)行簽名驗證，分布式節(jié)點的儲存技術(shù)不用擔(dān)心信息泄露和丟失，從而可靠而正確的記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)而讓系統(tǒng)進(jìn)行自動化設(shè)計和優(yōu)化路線。比如，將集裝箱信息存儲在數(shù)據(jù)庫里，區(qū)塊鏈的存儲解決方案會對這些智能集裝箱以往的運輸經(jīng)驗進(jìn)行分析，全程跟蹤貨物離港到貨物到達(dá)目的港為止的物流消息，從而自主決定集裝箱的運輸路線和優(yōu)化日程安排，并更新運輸路線和日程設(shè)計，提高運輸效率。

最后將上述港口航運領(lǐng)域里存在的痛點和對應(yīng)的區(qū)塊鏈解決方案進(jìn)行列表對比，見表1。

表1 港口航運的痛點和區(qū)塊鏈的解決方案

4 展望

區(qū)塊鏈技術(shù)是第四次工業(yè)革命的成果，將區(qū)塊鏈應(yīng)用于航運業(yè)，生產(chǎn)商、貿(mào)易商、船公司、貨運代理、船舶代理、港務(wù)部門、海關(guān)等相關(guān)機構(gòu)都可以從這一新技術(shù)中受益。對區(qū)塊鏈而言，它在行業(yè)的應(yīng)用可以采用自上而下的構(gòu)建方式，即行業(yè)巨頭或大型公司主導(dǎo)，組建聯(lián)盟，建立標(biāo)準(zhǔn)平臺，掌握行業(yè)制高點，形成高門檻，如馬士基+IBM的合作。也可以采用自下而上的區(qū)塊鏈構(gòu)建方式，以社區(qū)為中心推動發(fā)展，相互協(xié)作，落實場景應(yīng)用，形成商業(yè)模式。如以太坊和區(qū)塊鏈3.0的DAO去中心化的自洽組織。對于航運領(lǐng)域，兩種構(gòu)建方式都有適用的場景，區(qū)塊鏈剛開始落地航運領(lǐng)域時，用自上而下的方式容易取得突破，未來應(yīng)用比較成熟時，也可以應(yīng)用自下而上的構(gòu)建方式，形成新的商業(yè)模式?？傮w上說，區(qū)塊鏈對航運業(yè)而言，應(yīng)用場景是非常適合的，但是任何企業(yè)和個人不要為了區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈。比如，在場景中用區(qū)塊鏈技術(shù)，是否可以用傳統(tǒng)的IT技術(shù)解決，或者說更容易解決，因為傳統(tǒng)的IT技術(shù)，往往意味著更成熟、成本更低、給客戶帶來的風(fēng)險更低。所以未來我們選擇區(qū)塊鏈應(yīng)用場景的時候依然如此，要避免簡單的為了做區(qū)塊鏈而去做。