王 琳

(河南工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院 鄭州 450001)

習(xí)近平總書記在中央全面深化改革委員會(huì)第十二次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，要健全統(tǒng)一的應(yīng)急物資保障體系，把應(yīng)急物資保障作為國家應(yīng)急管理體系建設(shè)的重要內(nèi)容。社會(huì)捐贈(zèng)是突發(fā)事件下應(yīng)急物資保障的重要組成部分，對(duì)捐贈(zèng)物資的集中管控和統(tǒng)籌調(diào)撥是提升突發(fā)事件應(yīng)急管理成效的關(guān)鍵因素。同時(shí)，社會(huì)參與是提高國家應(yīng)急治理能力的重要路徑，“共建共享共治”新治理格局也決定了我國應(yīng)急管理體系向公眾參與、社會(huì)協(xié)同、精準(zhǔn)援助方向發(fā)展。然而新冠肺炎疫情防控期間，武漢市紅十字會(huì)關(guān)于社會(huì)捐贈(zèng)物資的使用情況公開不及時(shí)、不透明受到了社會(huì)各界的質(zhì)疑，由此產(chǎn)生的社會(huì)信任危機(jī)嚴(yán)重?fù)p害了社會(huì)公眾參與的積極性和獲得感[1-2]。如何提高應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)過程中的信息透明度、消除應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系中的信息壁壘成為亟待解決的問題。

區(qū)塊鏈的出現(xiàn)為國家應(yīng)急體系創(chuàng)新治理帶來新的契機(jī)[3]。區(qū)塊鏈技術(shù)依靠其獨(dú)特的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)燃夹g(shù)集成，具有信息公開透明、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用在政府治理、應(yīng)急管理、溯源監(jiān)管等眾多領(lǐng)域[4-6]，驗(yàn)證了其在信息共享與協(xié)同治理方面的優(yōu)勢(shì)。基于此，本文嘗試構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系，即依據(jù)應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)流程，將各參與主體作為節(jié)點(diǎn)納入?yún)^(qū)塊鏈平臺(tái)，并在物資流轉(zhuǎn)過程中各主體通過區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)權(quán)限和加密機(jī)制將產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息及時(shí)寫入?yún)^(qū)塊鏈平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的同步公開和實(shí)時(shí)共享?；趨^(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系一方面實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)對(duì)物資捐贈(zèng)流程各環(huán)節(jié)信息的實(shí)時(shí)掌握，消除信息壁壘帶來的信任危機(jī)，提高社會(huì)公眾參與捐贈(zèng)的積極性和獲得感，同時(shí)也便于相關(guān)管理部門對(duì)應(yīng)急物資的統(tǒng)一管理和統(tǒng)籌調(diào)撥，有助于制定全面高效的應(yīng)急物資保障決策；另一方面，區(qū)塊鏈特有的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便于事中管理控制和事后追溯監(jiān)管。

1 相關(guān)研究綜述

突發(fā)事件的不確定性、復(fù)雜性和破壞性等特點(diǎn)決定了應(yīng)急物資需求量大且種類繁多，為國家應(yīng)急物資保障體系帶來巨大的挑戰(zhàn)，應(yīng)匯聚社會(huì)各界力量協(xié)同保障應(yīng)急物資的供應(yīng)。通過歷史梳理不難發(fā)現(xiàn)，應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系在應(yīng)對(duì)重大突發(fā)事件時(shí)發(fā)揮了重要作用，極大提升了應(yīng)急成效[7-8]。通常社會(huì)捐贈(zèng)主要包括直接向目的地定向捐贈(zèng)與通過紅十字會(huì)等公益組織實(shí)施捐贈(zèng)的非定向捐贈(zèng)兩種模式。應(yīng)急物資捐贈(zèng)鏈涉及主體眾多，同時(shí)受突發(fā)事件復(fù)雜緊急情景的影響、傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)和信息系統(tǒng)的局限，應(yīng)急物資捐贈(zèng)相關(guān)信息無法及時(shí)公開，由此導(dǎo)致應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系在信息透明度和公信力、效率和公平,以及協(xié)同方面都面臨巨大挑戰(zhàn)[9]。具體而言，現(xiàn)有的信息發(fā)布機(jī)制易產(chǎn)生社會(huì)危機(jī)，應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系中的信息不對(duì)稱容易造成社會(huì)參與積極性下降，不利于形成公眾參與、社會(huì)協(xié)同、精準(zhǔn)援助的應(yīng)急管理體系[10]；缺乏統(tǒng)一的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)信息化平臺(tái)，不利于國家、政府等相關(guān)部門集中管理、統(tǒng)籌調(diào)撥，影響突發(fā)事件的整體救援效率；當(dāng)前信息傳遞和存儲(chǔ)機(jī)制使得數(shù)據(jù)、信息呈碎片化分布，數(shù)據(jù)丟失、信息統(tǒng)計(jì)失真事件常有發(fā)生[11-12]，不利于相關(guān)部門事中和事后的管理控制。因此亟待一種新的信息技術(shù)以保障應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)過程中產(chǎn)生的所有信息、數(shù)據(jù)、情報(bào)可以及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的發(fā)布、傳遞和存儲(chǔ)，從而提高應(yīng)急物資保障能力，推進(jìn)應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化。

而區(qū)塊鏈正是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠、實(shí)時(shí)公開共享和可全程追溯的一門技術(shù)，其依托分布式存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和非對(duì)稱加密技術(shù)，將物品從生產(chǎn)到運(yùn)輸再到銷售的全部信息記錄在區(qū)塊鏈上，確保物品的唯一性；每個(gè)環(huán)節(jié)主體都以私鑰驗(yàn)證身份并將信息簽名寫入?yún)^(qū)塊鏈，確保信息不可篡改的同時(shí)也便于出現(xiàn)糾紛時(shí)的舉證和追責(zé)；區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)具有的統(tǒng)一憑證、全程記錄特點(diǎn)能夠有效解決多方參與、信息碎片化和流通環(huán)節(jié)重復(fù)審核等問題，便于物品的快速溯源驗(yàn)證。國內(nèi)已積極開展有關(guān)商品及特色農(nóng)產(chǎn)品的區(qū)塊鏈溯源服務(wù)，如天貓國際、五常大米等。

針對(duì)應(yīng)急管理中信息共享存在的跨部門相互信任困難、交換不及時(shí)、協(xié)同困難等問題[13-14]，美國等國家已構(gòu)建專門的裝備物資運(yùn)轉(zhuǎn)、系統(tǒng)控制等信息平臺(tái)[15-17]，旨在借助區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)公開、可追溯、不易篡改等優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急情報(bào)共享、應(yīng)急狀態(tài)追蹤、應(yīng)急信息安全等[18-20]。王琳借助區(qū)塊鏈技術(shù)提出了糧食應(yīng)急案例庫的構(gòu)建方法，可以及時(shí)、準(zhǔn)確和完整地將突發(fā)事件下糧食應(yīng)急供應(yīng)過程中多元主體產(chǎn)生的信息情報(bào)記錄和存儲(chǔ)，便于主體間的協(xié)同和糧食應(yīng)急知識(shí)的重用[11]。張成虎等基于多鏈?zhǔn)絽^(qū)塊鏈構(gòu)建了互聯(lián)網(wǎng)金融犯罪情報(bào)共享模型，解決了互聯(lián)網(wǎng)金融犯罪問題的追溯監(jiān)管[21]。BitGive、BitNation、Start Network、HelperBit等國際組織也已建立相應(yīng)的區(qū)塊鏈平臺(tái)積極開展突發(fā)事件后資金、物資的社會(huì)捐助管理，用于強(qiáng)化應(yīng)急資金、應(yīng)急物資籌集來源及使用去向等信息的公開透明和真實(shí)準(zhǔn)確[22]。武漢大學(xué)國家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院崔曉暉團(tuán)隊(duì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)的全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資信息交流平臺(tái)是國內(nèi)應(yīng)急物資管理區(qū)塊鏈應(yīng)用的積極探索，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療物資供需信息發(fā)布、供需業(yè)務(wù)對(duì)接和供需流程追溯。

綜上所述，無論從理論還是實(shí)踐層面，國內(nèi)外已積極開展區(qū)塊鏈在應(yīng)急管理、物資捐贈(zèng)管理場(chǎng)景下的應(yīng)用探索，區(qū)塊鏈能夠有效解決應(yīng)急管理中跨部門相互信任困難、信息公開不及時(shí)等問題已得到國內(nèi)外政府和學(xué)者的共識(shí)。但目前區(qū)塊鏈技術(shù)尚處于發(fā)展階段，針對(duì)區(qū)塊鏈在應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于探索階段，相關(guān)研究尚未全面闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系的平臺(tái)架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作機(jī)制。因此，本文嘗試基于區(qū)塊鏈構(gòu)建完善的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系，重點(diǎn)探索面向應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)的區(qū)塊鏈平臺(tái)架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作機(jī)制。

2 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)信息協(xié)同平臺(tái)構(gòu)建

2.1平臺(tái)架構(gòu)應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)以分布式賬本和P2P網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建應(yīng)急物資捐贈(zèng)信息、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和傳遞方式，通過需求方、紅十字會(huì)、物流企業(yè)、捐贈(zèng)者等各參與節(jié)點(diǎn)對(duì)物資捐贈(zèng)信息的錄入、傳輸、維護(hù)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資的供需信息發(fā)布、社會(huì)捐贈(zèng)業(yè)務(wù)對(duì)接和追溯監(jiān)管，其架構(gòu)主要包括信息采集層、網(wǎng)絡(luò)共識(shí)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層和功能應(yīng)用層，如圖1所示。

圖1 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)信息協(xié)同平臺(tái)架構(gòu)

該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享應(yīng)急物資需求發(fā)布、采集、運(yùn)輸、收貨分發(fā)等全流程信息數(shù)據(jù)的廣播、共享和存儲(chǔ)；通過智能合約對(duì)各類信息進(jìn)行操作處理，并通過節(jié)點(diǎn)身份認(rèn)證和交易認(rèn)證機(jī)制確保信息的安全性、完整性和可靠性；基于數(shù)據(jù)區(qū)塊特殊的鏈狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資捐贈(zèng)信息的全程追溯，確保應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)各環(huán)節(jié)信息的真實(shí)可靠和公開透明。

信息采集層的主要功能是借助ERP、RFID、GPS、IOT、NFC等自動(dòng)采集應(yīng)急物資需求發(fā)布、庫存、運(yùn)輸、收貨、分發(fā)等各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資的物理錨定；通過P2P網(wǎng)絡(luò)將區(qū)塊鏈連接到現(xiàn)有的API，定義信息的數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)，并通過Oracle將各類信息以數(shù)據(jù)區(qū)塊的形式打包上鏈，實(shí)現(xiàn)鏈上鏈下信息和數(shù)據(jù)的交互，并確保信息的真實(shí)性。

網(wǎng)絡(luò)共識(shí)層的主要功能是通過分布式組網(wǎng)和共識(shí)算法保證各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳播、驗(yàn)證和更新；并通過封裝一系列的共識(shí)算法和加密算法保障應(yīng)急物資捐贈(zèng)信息在節(jié)點(diǎn)間傳遞的安全性和高效性，解決應(yīng)急物資捐贈(zèng)流程中各節(jié)點(diǎn)之間的信任問題，主要涉及P2P組網(wǎng)機(jī)制、非對(duì)稱加密傳輸機(jī)制、身份認(rèn)證與交易認(rèn)證機(jī)制、RPCA機(jī)制等。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的主要功能是封裝業(yè)務(wù)職能合約及腳本代碼，如信息協(xié)同共享合約、情報(bào)采集合約、日志記錄合約等，對(duì)應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)過程中各環(huán)節(jié)和節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)使平臺(tái)能夠主動(dòng)傳輸、處理和存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，維持平臺(tái)各功能的正常運(yùn)行。信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在P2P網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)可以通過查詢文件Hash值并訪問該網(wǎng)絡(luò)獲得，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息主要包括物資需求信息、物資庫存信息、捐贈(zèng)者信息、物流信息、分發(fā)信息等。

功能應(yīng)用層的主要功能是封裝多種應(yīng)用場(chǎng)景和案例，以溯源APP、小程序、H5/web等形式展現(xiàn)，通過API接口實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層和底層平臺(tái)的交互，支持應(yīng)急物資捐贈(zèng)過程中各類信息的更新維護(hù)、查詢檢索、跟蹤追溯、監(jiān)管激勵(lì)和決策制定等。

2.2組織結(jié)構(gòu)根據(jù)我國《突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》《救災(zāi)捐贈(zèng)管理暫行辦法》等法律法規(guī)，應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系涉及各級(jí)紅十字會(huì)、各級(jí)應(yīng)急管理部門、各級(jí)監(jiān)督管理部門、物流企業(yè)、需求方、社會(huì)民眾及慈善機(jī)構(gòu)等多元主體。應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)改變了傳統(tǒng)自上而下的金字塔式的信息協(xié)同共享模式，構(gòu)建了扁平化的信息協(xié)同組織架構(gòu)，以提高跨地域、跨部門、跨層級(jí)的協(xié)同與協(xié)作效率。基于區(qū)塊鏈的P2P分布式組網(wǎng)協(xié)同技術(shù)，應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)節(jié)點(diǎn)分為主管理節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)、普通節(jié)點(diǎn)三類，所有平臺(tái)節(jié)點(diǎn)均鏈接在P2P網(wǎng)絡(luò)中，具體組織架構(gòu)見圖2。

圖2 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系組織結(jié)構(gòu)

主管理節(jié)點(diǎn)由國家衛(wèi)健委、中國紅十字會(huì)總會(huì)、國家應(yīng)急管理部及國家食品藥品監(jiān)督管理局組成。主管理節(jié)點(diǎn)安裝完整的節(jié)點(diǎn)軟件，可以下載完整的區(qū)塊鏈，擁有全鏈條數(shù)據(jù)的完整副本；主管理節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)身份認(rèn)證證書ICert和交易認(rèn)證證書TCert的頒發(fā)和撤銷，以及對(duì)發(fā)出信息共享請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)身份的驗(yàn)證和信息共享請(qǐng)求的合法性驗(yàn)證，為應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系提供并維護(hù)可靠的信任環(huán)境。

管理節(jié)點(diǎn)由省(區(qū)、市)、地、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)級(jí)應(yīng)急管理部門、食品藥品監(jiān)督管理部門、紅十字會(huì)及衛(wèi)健委組成，負(fù)責(zé)新加入節(jié)點(diǎn)的身份驗(yàn)證和資質(zhì)審核、頒發(fā)數(shù)字證書；負(fù)責(zé)交易信息的合法性審核，對(duì)共享情報(bào)信息進(jìn)行排序、打包、背書和廣播；對(duì)主體身份進(jìn)行審核，負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)入和清退、訪問控制與交易申請(qǐng)的審核認(rèn)定。

普通節(jié)點(diǎn)由社會(huì)民眾、社會(huì)企業(yè)、慈善機(jī)構(gòu)、公益組織、物流企業(yè)、需求方組成，其通過節(jié)點(diǎn)認(rèn)證協(xié)議經(jīng)過管理節(jié)點(diǎn)許可后加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。普通節(jié)點(diǎn)充當(dāng)記賬節(jié)點(diǎn)的角色，負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)急物資捐贈(zèng)流程中產(chǎn)生的相關(guān)信息進(jìn)行提案、上傳，該信息通過交易認(rèn)證后實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)布和共享。

2.3運(yùn)作模式應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)運(yùn)作主要借助于區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、非對(duì)稱加密等技術(shù)集成，通過鏈上鏈下融合、主體信息協(xié)同，完成應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)全流程的信息共享、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、決策支持和流程追溯等(見圖3)。

圖3 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系運(yùn)作模式

基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)流程主要包括以下環(huán)節(jié)：

a.節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入。相關(guān)主體作為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)在區(qū)塊鏈平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)認(rèn)證，管理節(jié)點(diǎn)通過CA認(rèn)證機(jī)制對(duì)節(jié)點(diǎn)身份進(jìn)行驗(yàn)證，頒發(fā)數(shù)字證書，節(jié)點(diǎn)在獲得節(jié)點(diǎn)秘鑰、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入認(rèn)證、區(qū)塊鏈?zhǔn)跈?quán)后，接入?yún)^(qū)塊鏈核心系統(tǒng)。

b.需求發(fā)布。需求方借助ERP系統(tǒng)對(duì)應(yīng)急物資庫存進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行需求預(yù)測(cè)，統(tǒng)計(jì)所需物資品種、數(shù)量、規(guī)格等信息，提出信息發(fā)布請(qǐng)求；CA依據(jù)背書機(jī)制驗(yàn)證交易申請(qǐng)及信息的合法性，對(duì)驗(yàn)證通過的交易申請(qǐng)進(jìn)行背書操作，添加數(shù)字簽名，返回申請(qǐng)方進(jìn)行一致性檢驗(yàn)并經(jīng)過共識(shí)排序、數(shù)據(jù)打包提交至區(qū)塊鏈進(jìn)行廣播和存儲(chǔ)。

c.供需對(duì)接。依據(jù)應(yīng)急物資捐贈(zèng)流程，各節(jié)點(diǎn)將捐贈(zèng)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息(如庫存信息、物流信息、合規(guī)檢驗(yàn)信息、物資去向信息等)背書、打包、廣播和存儲(chǔ)在P2P網(wǎng)絡(luò)中，直至捐贈(zèng)流程完成。具體操作參考需求發(fā)布環(huán)節(jié)。

d.追蹤溯源。政府監(jiān)管部門、捐贈(zèng)者等通過APP、小程序、H5/Web等提出信息查詢申請(qǐng)，經(jīng)CA驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)身份、授權(quán)后，通過數(shù)據(jù)區(qū)塊中的Hash追溯可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物資捐贈(zèng)整個(gè)流程進(jìn)行查詢和溯源。

3 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)的關(guān)鍵流程

基于應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)流程和區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)，本部分描述基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系運(yùn)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并采用Python語言對(duì)其核心步驟的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明。

3.1需求發(fā)布環(huán)節(jié)應(yīng)急物資需求方根據(jù)當(dāng)前庫存信息和需求預(yù)測(cè)計(jì)劃制定物資需求文件，并將此需求信息發(fā)布至區(qū)塊鏈上進(jìn)行廣播(見圖4)。

圖4 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系需求發(fā)布環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)區(qū)塊是應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)信息的載體，是物資捐贈(zèng)過程中信息共享的基礎(chǔ)。每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊包含時(shí)間戳、可選地索引、數(shù)據(jù)信息、當(dāng)前區(qū)塊哈希值和前一區(qū)塊哈希值。Python中用class創(chuàng)建類，用def __init__()定義類的屬性，因此定義數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)如下：

class Block:

def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):

self.index = index

self.timestamp = timestamp

self.data = data

self.previous_hash = previous_hash

self.hash = self.hash_block()

在區(qū)塊鏈中手動(dòng)創(chuàng)建第一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊實(shí)現(xiàn)需求信息的發(fā)布。這里以“需求N95口罩10 000枚”為例進(jìn)行說明。

def create_genesis_block(self):

return Block(0, date.datetime.now(), "10 000 N95 masks are required" , “0”)

3.2物資募集環(huán)節(jié)捐贈(zèng)方接收到需求方的物資需求信息后開展應(yīng)急物資的鏈下募集。根據(jù)捐贈(zèng)類型的不同，物資募集環(huán)節(jié)具體操作也不同。針對(duì)于定向捐贈(zèng)，捐贈(zèng)者直接將物資打包交付第三方物流公司進(jìn)行運(yùn)輸。針對(duì)非定向捐贈(zèng)，捐贈(zèng)者將物資送至紅十字會(huì)基層組織，由相關(guān)工作人員對(duì)物資進(jìn)行合規(guī)檢驗(yàn)。紅十字會(huì)將合規(guī)物資相關(guān)信息(名稱、種類、規(guī)格、數(shù)量、來源等)等信息打包上傳區(qū)塊鏈并生成電子溯源碼，便于日后追溯查詢(見圖5)。

圖5 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系物資募集環(huán)節(jié)

區(qū)塊鏈中新增數(shù)據(jù)區(qū)塊需要基于前一數(shù)據(jù)區(qū)塊的信息，需要一個(gè)函數(shù)將相鄰兩個(gè)區(qū)塊進(jìn)行聯(lián)系。該函數(shù)以前一區(qū)塊為參數(shù)，通過函數(shù)關(guān)系生成新的區(qū)塊，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資捐贈(zèng)相關(guān)信息在鏈上的同步和更新。此處以“10 000枚N95口罩募集完成”為例，解釋數(shù)據(jù)區(qū)塊的生成過程。

def next_block(previous_block):

this_index = previous_block.index + 1

this_timestamp = date.datetime.now()

this_data = "10000 N95 masks are ready" + str(this_index)

this_hash = previous_block.hash

return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)

3.3物資運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)急物資經(jīng)上一級(jí)組織整理打包送至物流企業(yè)后，該企業(yè)會(huì)將接收到的所有物資進(jìn)行分類打包、裝車、運(yùn)輸以及搬卸至下一級(jí)組織。打包過程中針對(duì)物資的種類、數(shù)量、用途進(jìn)行分類打包的信息，裝車過程中每輛車對(duì)應(yīng)的裝貨人、物資信息及車輛自身信息，運(yùn)輸過程中每輛車的運(yùn)貨司機(jī)信息、物資實(shí)時(shí)地理位置信息，搬卸過程中搬運(yùn)人、搬運(yùn)時(shí)間、搬運(yùn)物資相關(guān)信息都將進(jìn)行數(shù)據(jù)上鏈，儲(chǔ)存到區(qū)塊鏈中，并實(shí)時(shí)更新每件物資對(duì)應(yīng)的電子溯源碼，完善物資信息(見圖6)。數(shù)據(jù)區(qū)塊生成過程參考物資募集環(huán)節(jié)，此處不再贅述。

圖6 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系物資運(yùn)輸環(huán)節(jié)

3.4收貨分發(fā)環(huán)節(jié)紅十字會(huì)或者物資需求方收到物資進(jìn)行合規(guī)檢驗(yàn)和收貨確認(rèn)，并將該信息上傳至區(qū)塊鏈平臺(tái)，物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)完成。針對(duì)非定向捐贈(zèng)物資，紅十字會(huì)制定分發(fā)方案，將物資分發(fā)至具體的接收方，物資名稱、類型、數(shù)量、去向等分發(fā)信息及時(shí)上鏈，實(shí)現(xiàn)信息的公開透明與實(shí)時(shí)共享(見圖7)。

圖7 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系的物資收貨分發(fā)環(huán)節(jié)

3.5監(jiān)管追溯環(huán)節(jié)衛(wèi)健委、藥監(jiān)局和國家應(yīng)急管理部門以及捐贈(zèng)者隨時(shí)可以通過區(qū)塊鏈對(duì)物資捐贈(zèng)流程信息進(jìn)行查詢和追溯。從需求發(fā)布到物資分發(fā)使用全過程的信息均記錄和存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，相關(guān)人員可通過追溯APP、小程序等實(shí)時(shí)查詢物流的流動(dòng)信息，衛(wèi)健委和藥監(jiān)局以及國家應(yīng)急管理部門等也可以對(duì)應(yīng)急物資捐贈(zèng)全程進(jìn)行追溯和監(jiān)管(見圖8)。

圖8 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系物資追溯環(huán)節(jié)

應(yīng)急物資捐贈(zèng)體系追溯是基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)連續(xù)性特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，每一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊中都包含當(dāng)前區(qū)塊的哈希值和前一區(qū)塊的哈希值，因此根據(jù)當(dāng)前區(qū)塊中的前一區(qū)塊哈希值就可以追溯到前一區(qū)塊，并檢索到前一區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息。通過Python中的for循環(huán)函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)中全鏈信息數(shù)據(jù)的遍歷，實(shí)現(xiàn)過程如下：

for i in reversed(range(0, num_of_block)):

print(block.data)

block= previous_block

return

4 基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)實(shí)例

面向突發(fā)事件的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及主體、環(huán)節(jié)眾多?？紤]到數(shù)據(jù)信息的可獲得性，本節(jié)以新冠肺炎防疫期間全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資信息交流平臺(tái)中的一項(xiàng)捐贈(zèng)為例，闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系運(yùn)作過程，驗(yàn)證該體系的科學(xué)性和可行性。

4.1捐贈(zèng)事件描述全國抗擊新冠肺炎防護(hù)物資的信息交流平臺(tái)為武漢大學(xué)國家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院、武漢珞櫻聯(lián)創(chuàng)信息科技有限公司和北京眾享比特科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的區(qū)塊鏈平臺(tái)，主要服務(wù)于緊急防護(hù)物資的需求發(fā)布、供需對(duì)接和流程追溯。

本實(shí)例為杭州可靠護(hù)理用品有限公司向同濟(jì)兒童醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院基于區(qū)塊鏈平臺(tái)的定向捐贈(zèng)，其中杭州可靠護(hù)理用品有限公司為捐贈(zèng)方，同濟(jì)兒童醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院為需求方，衛(wèi)健委、藥監(jiān)局與國家應(yīng)急管理部承擔(dān)監(jiān)督管理，眾享比特有限公司聯(lián)合武漢大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院大數(shù)據(jù)和云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室、武漢珞櫻聯(lián)創(chuàng)信息科技有限公司提供技術(shù)支持以及第三方物流企業(yè)共同形成該實(shí)例組織節(jié)點(diǎn)(見圖9)。

圖9 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)急物資捐贈(zèng)實(shí)例組織架構(gòu)

4.2捐贈(zèng)運(yùn)作流程本捐贈(zèng)實(shí)例為定向捐贈(zèng)，因此參與節(jié)點(diǎn)缺少紅十字會(huì)基層組織及其各層機(jī)構(gòu)，捐贈(zèng)流程也缺少物資募集及其他紅十字會(huì)的參與行為。為更清晰闡釋基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系運(yùn)作流程，將本實(shí)例的具體流程細(xì)化為物資需求發(fā)布、物資需求響應(yīng)、物資捐贈(zèng)運(yùn)輸、物資收貨分發(fā)和物資追蹤溯源5個(gè)環(huán)節(jié)。

4.2.1 物資需求發(fā)布環(huán)節(jié) 2020年2月3日，需求方：同濟(jì)兒童醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院、武漢市中心醫(yī)院發(fā)生應(yīng)急物資短缺，分別將應(yīng)急物資需求計(jì)劃上傳至區(qū)塊鏈并進(jìn)行全網(wǎng)廣播，其中包含應(yīng)急物資——成人紙尿褲。

4.2.2 物資需求響應(yīng)環(huán)節(jié) 杭州可靠護(hù)理用品有限公司在看到三所醫(yī)院發(fā)出的成人紙尿褲物資短缺信息后，作為捐贈(zèng)方進(jìn)行需求應(yīng)答。首先進(jìn)行身份信息驗(yàn)證即驗(yàn)證其是否存在營業(yè)執(zhí)照與生產(chǎn)許可證明，再檢驗(yàn)其所捐贈(zèng)的物資可靠親膚型成人紙尿褲是否符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，之后將所捐贈(zèng)的合規(guī)物資信息上傳至區(qū)塊鏈(見表1)，同時(shí)相應(yīng)生成電子溯源碼。

表1 捐贈(zèng)物資詳情信息

4.2.3 物資捐贈(zèng)運(yùn)輸環(huán)節(jié) 杭州可靠護(hù)理用品有限公司委托第三方物流公司進(jìn)行物資運(yùn)輸，2月3日，第三方物流公司將捐贈(zèng)物資可靠親膚型成人紙尿褲進(jìn)行分類打包、裝車、運(yùn)輸、卸貨等環(huán)節(jié)，同時(shí)將其各環(huán)節(jié)相應(yīng)信息包括分類打包、物資運(yùn)輸狀態(tài)等上傳至區(qū)塊鏈，該環(huán)節(jié)生成電子物流碼。

4.2.4 物資收貨分發(fā)環(huán)節(jié) 第三方物流公司于2月3日到達(dá)武漢市，將捐贈(zèng)物資可靠親膚型成人紙尿褲分發(fā)到相應(yīng)醫(yī)院——武漢市中心醫(yī)院：50件；湖北省人民醫(yī)院東院：50件；同濟(jì)兒童醫(yī)院：20件，同時(shí)將相應(yīng)物資分發(fā)信息上傳至區(qū)塊鏈，此時(shí)電子溯源碼更新。

4.2.5 物資追蹤溯源環(huán)節(jié) 武漢市中心醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院東院、同濟(jì)兒童醫(yī)院于2020年2月6日接收到分發(fā)物資，進(jìn)行信息驗(yàn)證后確認(rèn)收貨并廣播。此時(shí)捐贈(zèng)方即杭州可靠護(hù)理用品有限公司可根據(jù)電子溯源碼查詢自己所捐贈(zèng)的物資信息，至此物資捐贈(zèng)全流程終止。

5 結(jié) 論

社會(huì)捐贈(zèng)是國家應(yīng)急管理體系的重要組成部分，在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件、保障民生安全方面起到重要的作用。當(dāng)前社會(huì)捐贈(zèng)體系由于信息公開不及時(shí)、管理流程不透明等問題而面臨重大信任危機(jī)，成為應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化進(jìn)程中的主要障礙。基于此，本文構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系，提出其平臺(tái)架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作模式，旨在借助區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢(shì)解決應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)過程中的信息不對(duì)稱，消除信息壁壘，重塑社會(huì)信任，為推進(jìn)“共建共治共享”新治理格局形成奠定基礎(chǔ)。

本文重點(diǎn)闡釋了基于區(qū)塊鏈的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)體系框架和運(yùn)作機(jī)制，尚未涉及應(yīng)急物資捐贈(zèng)信息在P2P網(wǎng)絡(luò)間的傳輸以及加密機(jī)制，也未經(jīng)過系統(tǒng)編程構(gòu)建完整的應(yīng)急物資社會(huì)捐贈(zèng)區(qū)塊鏈平臺(tái)對(duì)本文提出的理論進(jìn)行驗(yàn)證，未來的研究將從這些方面展開。