魯 靜，程晗蕾,2，吳士泓，齊 榮

（1.遠(yuǎn)光軟件股份有限公司，廣東 珠海 519085；2.澳門科技大學(xué)，澳門 518063）

0 引言

目前，粵港澳大灣區(qū)因“一個(gè)國(guó)家、兩種制度、三個(gè)關(guān)稅區(qū)、三種貨幣”的特點(diǎn)，在跨境貿(mào)易活動(dòng)中，內(nèi)地與澳門存在物流信息不對(duì)稱、跨境協(xié)作不連貫、報(bào)關(guān)手續(xù)繁瑣、信息甄別困難、貨物可信追溯困難、物流各類數(shù)據(jù)不能有效多方安全共享、紙質(zhì)檔審核復(fù)雜、易篡改丟失、管理成本高等問題。區(qū)塊鏈技術(shù)以其開放、可信、去中心化、共享等特性，在跨境貿(mào)易溯源領(lǐng)域具備巨大的應(yīng)用價(jià)值。2019年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，提出要推動(dòng)區(qū)塊鏈等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合發(fā)展。2020年2月，交通運(yùn)輸部等七部門印發(fā)了《關(guān)于大力推進(jìn)海運(yùn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，基于區(qū)塊鏈的全球航運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入全面推進(jìn)階段。2021年3月，交通運(yùn)輸部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于做好進(jìn)口電商貨物港航“暢行工程”有關(guān)工作的通知》，明確了區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于進(jìn)口電商港航業(yè)務(wù)的具體工作要求。2021年，交通部又發(fā)布了《基于區(qū)塊鏈的進(jìn)口集裝箱電子放貨平臺(tái)建設(shè)指南（征求意見稿）》，指導(dǎo)基于區(qū)塊鏈的進(jìn)口集裝箱電子放貨平臺(tái)建設(shè)。

針對(duì)以上跨境貿(mào)易活動(dòng)中的問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也在利用區(qū)塊鏈提升海關(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)性、提升跨境物流效率等方面進(jìn)行了研究。徐壽芳，等引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，結(jié)合交易“頻度系數(shù)”矩陣，利用賬本拆分技術(shù)，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)記賬流程，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)。魯靜，等設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理方案，通過將不同企業(yè)的ERP系統(tǒng)主數(shù)據(jù)上鏈，打通企業(yè)間的信息壁壘，并保護(hù)商業(yè)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳播的安全性和私密性。Jabbar，等認(rèn)為通過區(qū)塊鏈和電子簽名技術(shù)，將公文流轉(zhuǎn)過程寫入?yún)^(qū)塊鏈存證，通過智能合約完成自動(dòng)審核，同時(shí)將異常通關(guān)過程上鏈，整個(gè)通關(guān)過程是高度智慧化并且是高度信任的，提高現(xiàn)有通關(guān)流程審核的整體效率。Korpela，等研究表明區(qū)塊鏈記錄無法偽造，使其上記錄的信息成為可靠的電子證據(jù)。當(dāng)貨物在運(yùn)輸過程中丟失或損毀時(shí)，相關(guān)各方可查區(qū)塊鏈，清楚界定各方責(zé)任。為了實(shí)現(xiàn)物流信息共享，以企業(yè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過區(qū)塊鏈將需要各方認(rèn)可的信息或公共信息，例如，倉(cāng)儲(chǔ)信息、配送信息、車輛運(yùn)力等，統(tǒng)一保存在區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)賬本中。這些信息可對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的所有物流節(jié)點(diǎn)公開，任何節(jié)點(diǎn)都可以通過預(yù)定義的界面查詢賬本中的數(shù)據(jù)，保證物流過程高度透明。Swan研究通過把單據(jù)所必需的細(xì)節(jié)信息存儲(chǔ)在不可篡改的鏈上單據(jù)上，以此來代替大量紙質(zhì)檔的交互，在一定程度上統(tǒng)一多方利益者的溝通方式，同時(shí)提高物流樞紐的整體運(yùn)作效率。然而，以上這些研究?jī)H針對(duì)跨境物流溯源的某個(gè)環(huán)節(jié)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決某一方面的問題，上鏈主體不夠全面，也沒有形成信息閉環(huán)，無法真正解決跨境貿(mào)易中的物流管理問題。

本文提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境供應(yīng)鏈溯源方法，結(jié)合RFID、二維碼、GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用區(qū)塊鏈實(shí)時(shí)追蹤貨物運(yùn)輸路徑并采集其位置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一物一碼，將商品從原材料采購(gòu)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、分銷、零售、配送至消費(fèi)者、消費(fèi)者取件等全鏈路的物流信息，以及其過程中產(chǎn)生的單據(jù)、倉(cāng)單等紙質(zhì)文件寫入?yún)^(qū)塊鏈，形成分布式物流信息跨境共享，完成對(duì)貨物跨境的可信溯源，保障每件貨物的唯一性與真實(shí)性，并便于檢驗(yàn)檢疫、海關(guān)、政府、稅務(wù)局等權(quán)威機(jī)構(gòu)線上監(jiān)管。

1 基于區(qū)塊鏈的跨境貨物溯源的方案設(shè)計(jì)

采用聯(lián)盟鏈的部署方式，參與的節(jié)點(diǎn)包括貨物的生產(chǎn)商/制造商、分銷商、貨運(yùn)公司、貨運(yùn)代理商、海運(yùn)承運(yùn)商、港口、海關(guān)當(dāng)局和澳門境內(nèi)經(jīng)銷商、零售商等內(nèi)地、澳門境內(nèi)主體。以貨物從內(nèi)地跨境運(yùn)輸至澳門境內(nèi)銷售應(yīng)用場(chǎng)景為例，將Ecode/EPC/批次號(hào)等國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼封裝于集成溫度傳感功能的RFID標(biāo)簽。利用內(nèi)嵌有GPS定位器的讀寫器/手持終端，采集從貨物生產(chǎn)完成后出入庫(kù)、運(yùn)輸至內(nèi)地分銷商倉(cāng)庫(kù)，分銷商收貨后再中轉(zhuǎn)至國(guó)際物流企業(yè)倉(cāng)庫(kù)、通過集裝箱航運(yùn)至指定澳門港口，這整個(gè)物流運(yùn)送環(huán)節(jié)的物流、報(bào)關(guān)的作業(yè)信息、質(zhì)檢、溫濕度等信息，并將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)上傳至區(qū)塊鏈系統(tǒng)。鏈上信息能夠保證貨物在申請(qǐng)報(bào)關(guān)之前的整個(gè)物流過程能夠可信追溯，并且能夠通過區(qū)塊鏈平臺(tái)快速進(jìn)行澳門通關(guān)及后續(xù)稽查。此外，物流聯(lián)盟鏈的組織節(jié)點(diǎn)權(quán)限上，深圳、廣州、珠海等內(nèi)地生產(chǎn)商、分銷商、澳門境內(nèi)與香港零售商、經(jīng)銷商，及各階段物流商都作為普通組織節(jié)點(diǎn)加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，而海關(guān)、政府、核心企業(yè)等可作記賬節(jié)點(diǎn)，其中，海關(guān)具有全流程監(jiān)督與稽查職責(zé)。利用區(qū)塊鏈進(jìn)行商品追溯的方案模型如圖1所示。

圖1 利用區(qū)塊鏈進(jìn)行商品追溯

首先構(gòu)建包括貨物的生產(chǎn)商/制造商、分銷商、貨運(yùn)公司、貨運(yùn)代理商、海運(yùn)承運(yùn)商、港口、海關(guān)當(dāng)局和澳門境內(nèi)經(jīng)銷商、零售商等內(nèi)地、澳門境內(nèi)貿(mào)易、運(yùn)輸與監(jiān)管主體的跨境物流聯(lián)盟鏈，然后將貨物“一物一碼”、貨物內(nèi)地出庫(kù)信息、物流內(nèi)地中轉(zhuǎn)信息、物流入關(guān)港口和海關(guān)信息、澳門境內(nèi)經(jīng)銷商收貨信息上鏈，并支持跨境物流信息溯源查詢，為海關(guān)及檢疫部門監(jiān)督監(jiān)管、以及終端用戶查詢貨物來源提供便利。

（1）構(gòu)建跨境貿(mào)易的聯(lián)盟鏈。搭建基于聯(lián)盟鏈的跨境物流鏈，以貨物的生產(chǎn)商、分銷商、貨運(yùn)公司、貨運(yùn)代理商、海運(yùn)承運(yùn)商、港口和海關(guān)當(dāng)局等澳門境內(nèi)外多主體為節(jié)點(diǎn)，其中，海關(guān)等權(quán)威節(jié)點(diǎn)作為監(jiān)督者可以查詢鏈上貨物所有運(yùn)輸信息，鏈上數(shù)據(jù)的記錄需經(jīng)過多數(shù)記帳節(jié)點(diǎn)共同驗(yàn)證。跨境貿(mào)易聯(lián)盟鏈如圖2所示。

圖2 跨境貿(mào)易的聯(lián)盟鏈構(gòu)成

（2）貨物“一物一碼”。平臺(tái)可以將生產(chǎn)批次號(hào)、防虛擬碼等作為貨物的溯源碼，采集從貨物出庫(kù)、物流運(yùn)輸中轉(zhuǎn)到港口、航運(yùn)至目標(biāo)入關(guān)港口、海關(guān)驗(yàn)收等整個(gè)跨境運(yùn)輸環(huán)節(jié)的信息分散式存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈上，實(shí)現(xiàn)信息流在鏈上的“一物一碼”。此時(shí)，需要將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)上鏈，用區(qū)塊鏈結(jié)合RFID、二維碼、GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)追蹤貨物運(yùn)輸路徑并采集其位置數(shù)據(jù)。

（3）貨物內(nèi)地出庫(kù)信息上鏈。通過掃碼識(shí)別填寫或人工錄入方式，將確認(rèn)無誤后的經(jīng)銷商、批次號(hào)和內(nèi)地物流快遞單號(hào)記錄到企業(yè)的ERP系統(tǒng)，同時(shí)記錄在區(qū)塊鏈上，完成出庫(kù)信息上鏈。

（4）物流內(nèi)地中轉(zhuǎn)信息上鏈。物流人員按照出庫(kù)信息核對(duì)每個(gè)快遞單在中轉(zhuǎn)后，對(duì)應(yīng)的貨物批次單號(hào)是否與出庫(kù)時(shí)保持一致，如果一致則確認(rèn)中轉(zhuǎn)信息，中轉(zhuǎn)信息將會(huì)保存平臺(tái)中。如果不一致則重新錄入對(duì)應(yīng)的批次號(hào)，經(jīng)生產(chǎn)商等多方確認(rèn)后，才能完成批次號(hào)變更。

（5）物流入關(guān)港口和海關(guān)信息上鏈。將貨物達(dá)到的港口、航運(yùn)運(yùn)營(yíng)商、承運(yùn)人信息、海關(guān)信息如實(shí)上鏈，增加海關(guān)系統(tǒng)校驗(yàn)流程，海關(guān)根據(jù)鏈上貨物在報(bào)關(guān)前的溯源信息，來對(duì)審單進(jìn)行交叉法驗(yàn)證與風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，提升海關(guān)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)把控，實(shí)現(xiàn)全流程一體化通關(guān)。

（6）澳門境內(nèi)經(jīng)銷商收貨信息上鏈。澳門境內(nèi)經(jīng)銷商收到貨時(shí)，境內(nèi)經(jīng)銷商會(huì)登錄用戶端（如微信小程序），根據(jù)登錄的經(jīng)銷商身份，系統(tǒng)自動(dòng)查詢出本次需要收獲的快遞單號(hào)、貨物批次號(hào)、商品數(shù)量信息，經(jīng)銷商對(duì)貨物進(jìn)行抽樣核對(duì)，確認(rèn)收貨，完成貨物收獲信息上鏈。

（7）跨境物流信息溯源查詢及關(guān)稅自動(dòng)結(jié)算。海關(guān)等監(jiān)管單位通過用戶端掃描批次號(hào)，即可查詢?cè)撆翁?hào)貨物從生產(chǎn)出庫(kù)到跨境運(yùn)輸至澳門這整個(gè)周期的詳細(xì)物流信息。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境物流協(xié)同完成報(bào)關(guān)、清關(guān)、保稅、退稅等業(yè)務(wù)。以區(qū)塊鏈上記錄的物流信息與運(yùn)輸證明為貨物可信來源，報(bào)關(guān)時(shí)，增加海關(guān)系統(tǒng)校驗(yàn)流程，通過遍歷鏈上報(bào)關(guān)貨物的所有運(yùn)輸憑證數(shù)據(jù)來校驗(yàn)報(bào)關(guān)單據(jù)，提高通關(guān)效率、降低清關(guān)審核成本與風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，將校驗(yàn)結(jié)果記錄于區(qū)塊鏈上，支撐貨物后續(xù)的保稅、退稅業(yè)務(wù)。

2 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備訪問控制和身份認(rèn)證方法

在跨境物流溯源過程中，需要使用手持終端等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備掃描商品的條碼，獲取商品信息，因此需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份進(jìn)行管理，保證一物一碼、數(shù)據(jù)從源頭可信上鏈。我們采用區(qū)塊鏈對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行分布式管理，該方法具備普遍性，可推廣至一般物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的訪問控制。和集中式身份認(rèn)證傳統(tǒng)方法比較起來，使用區(qū)塊鏈避免了對(duì)第三方身份認(rèn)證服務(wù)器的依賴，可以解決“單點(diǎn)故障”或“單點(diǎn)信任”問題。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持有者為用戶，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到客戶端，用戶對(duì)其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的IP地址是已知的。區(qū)塊鏈管理員部署一條聯(lián)盟鏈，用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的注冊(cè)和管理。首先，用戶注冊(cè)一個(gè)區(qū)塊鏈賬戶，注冊(cè)成功后，聯(lián)盟鏈為其生成公/私鑰。和一般的區(qū)塊鏈一樣，公鑰公開，私鑰由用戶自己保管，或者在用戶私鑰庫(kù)中保管。在聯(lián)盟鏈上部署一個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認(rèn)證的智能合約，這個(gè)合約可以是聯(lián)盟鏈的管理員部署的，也可以是用戶自己編寫和部署的。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認(rèn)證和訪問控制的過程如圖3所示。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認(rèn)證和訪問控制流程

步驟1，授權(quán)請(qǐng)求。首先，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備持有者或管理員在區(qū)塊鏈上部署一個(gè)登錄管理合約contract Login，該合約聲明了包含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持有者、哈希地址、原始令牌、隨機(jī)數(shù)等信息的消息，并定義了授權(quán)用戶的列表，同時(shí)定義了登錄方法login_admin。當(dāng)其他用戶想要訪問該設(shè)備時(shí)，需要先發(fā)送請(qǐng)求，進(jìn)行身份驗(yàn)證。

contract Login//登錄管理合約

Declare Private owner,hash,token_raw,random_num

ber//聲明設(shè)備持有者、哈希地址、原始令牌、隨機(jī)數(shù)

owner=msg.sender;//授權(quán)用戶列表

End Constructor

Private Function login_admin()//登錄方法

IF msg.sender==owner//如果消息發(fā)送者為授權(quán)

用戶

set random_number=random(1,100);//生成1-100內(nèi)

的隨機(jī)數(shù)

set hash=keccak256(msg.sender,now,random_num

ber);//利用keccak256算法生成包含用戶地址、時(shí)間

戳、隨機(jī)數(shù)在內(nèi)的hash令牌

trigger even LoginAttempt(msg.sender,hash);//觸發(fā)嘗

試登錄事件，將令牌和經(jīng)過身份驗(yàn)證的用戶的地址

發(fā)送回IOT設(shè)備和用戶

Endif

End Function

End Class

步驟2，啟動(dòng)登錄事件。用戶使用其區(qū)塊鏈地址來調(diào)用智能合約的登錄方法login_admin，該方法不需要任何參數(shù)，但只有授權(quán)用戶才能調(diào)用它，因?yàn)楹霞s會(huì)對(duì)消息發(fā)送者的區(qū)塊鏈地址進(jìn)行驗(yàn)證。如果驗(yàn)證通過，則使用函數(shù)rand創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)哈希；然后通過對(duì)用戶的區(qū)塊鏈地址，時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)進(jìn)行哈希運(yùn)算來創(chuàng)建令牌；之后，將啟動(dòng)一個(gè)事件，以將令牌和經(jīng)過身份驗(yàn)證的用戶的地址發(fā)送回IOT設(shè)備和用戶，以繼續(xù)進(jìn)行下一步驟。

步驟3，用戶和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的交互。如果訪問者的身份有效，則智能合約會(huì)廣播其訪問令牌和發(fā)送者的區(qū)塊鏈地址，用戶和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從智能合約接收廣播的信息，以此將兩者連接在一起。令牌的制作方法為使用keccak256算法對(duì)用戶地址進(jìn)行哈希處理，驗(yàn)證所得哈希的最后40個(gè)字節(jié)與智能合約事件中收到的地址是否一致。若一致，則運(yùn)行智能合約腳本生成如下消息：

其中token為從智能合約收到的令牌，src_ip為用戶的ip地址，Auth_dur為訪問物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的有效期，PubK為用戶的公鑰。

步驟3，發(fā)送簽名。用戶使用私鑰對(duì)包含（訪問令牌、用戶IP地址、訪問有效期和公鑰）的消息進(jìn)行簽名，然后與相應(yīng)的公鑰組成身份驗(yàn)證包（式2）一起發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。如有需要，可以對(duì)身份驗(yàn)證包進(jìn)行加密。

其中Signature為用戶簽名，PubK為用戶的公鑰。

步驟4，驗(yàn)證身份，授權(quán)訪問。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過客戶端連接到步驟1中部署的智能合約，并對(duì)事件進(jìn)行監(jiān)聽。事件發(fā)生時(shí)，調(diào)用智能合約腳本獲取用戶的身份驗(yàn)證令牌和已驗(yàn)證通過的用戶地址。腳本等待接收用戶的身份驗(yàn)證數(shù)據(jù)包，收到后進(jìn)行以下驗(yàn)證：

（1）驗(yàn)證包和消息的格式是否與公式1和2一致；

（2）使用公式2中的公鑰檢查消息簽名是否一致；

（3）等式2中身份驗(yàn)證包的公鑰是否與等式1消息中的一致；

（4）消息中的令牌是否類與智能合約中的令牌一致；

（5）消息中的ip地址是否與身份驗(yàn)證包發(fā)送者的ip地址一致；

（6）通過對(duì)消息中的公鑰進(jìn)行哈希處理并獲取最后40個(gè)字節(jié)，是否與智能合約中的用戶地址一致。所有驗(yàn)證都通過后，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會(huì)在指定的有效期內(nèi)向用戶IP授予訪問權(quán)限；否則，只要這些驗(yàn)證中的任何一個(gè)失敗，則丟棄該訪問請(qǐng)求，釋放物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的計(jì)算資源。

3 供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)上鏈

目前供應(yīng)鏈上大部分企業(yè)還是依靠ERP進(jìn)行供應(yīng)鏈管理，每個(gè)企業(yè)維護(hù)自己的ERP系統(tǒng)，無法做到信息在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的互聯(lián)互通。我們希望通過區(qū)塊鏈打通企業(yè)間的ERP系統(tǒng)，并保護(hù)商業(yè)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳播的安全性和私密性，這是用區(qū)塊鏈優(yōu)化供應(yīng)鏈管理的核心思路。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，用智能合約提升供應(yīng)鏈管理效率，防范違約風(fēng)險(xiǎn)，建立互信互贏的供應(yīng)鏈環(huán)境。圖4給出了供應(yīng)鏈管理的區(qū)塊鏈解決方案，它包括四個(gè)組成要素：第一個(gè)是供應(yīng)鏈的各個(gè)參與主體，包括供應(yīng)商、制造商、分銷商、批發(fā)商、零售商、終端用戶等；第二個(gè)是具備資質(zhì)的第三方CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)，為身份認(rèn)證、電子合同認(rèn)證提供法律支持和保障；第三個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)化組織，為整個(gè)供應(yīng)鏈管理平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)制定標(biāo)準(zhǔn)，如供應(yīng)鏈貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；第四個(gè)是監(jiān)管方，包括工商、稅務(wù)、質(zhì)檢等政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)。在這里，應(yīng)該還有第五個(gè)要素，即供應(yīng)鏈管理平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)方。它可以是專門的區(qū)塊鏈技術(shù)公司，也可以是核心企業(yè)（制造商或零售商），或兩者的聯(lián)合，因此不單獨(dú)列出。如果供應(yīng)鏈上有融資需求，就要在供應(yīng)鏈參與主體中加入資金供給端（商業(yè)銀行、保理商等金融機(jī)構(gòu)），構(gòu)成供應(yīng)鏈金融。

圖4 基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理模型

圍繞某個(gè)核心企業(yè)的供應(yīng)鏈都有其特定的參與主體，主體身份需要經(jīng)過認(rèn)證才能加入（而不是任何人都能加入），信息通訊也應(yīng)該在供應(yīng)鏈主體間進(jìn)行，而不是公開的，因此我們采用聯(lián)盟鏈的方式來構(gòu)造區(qū)塊鏈平臺(tái)。對(duì)于每一個(gè)參與者來說，都要經(jīng)過身份認(rèn)證→數(shù)據(jù)上鏈→定制并簽訂智能合約→自動(dòng)執(zhí)行智能合約，最終完成供應(yīng)鏈相關(guān)業(yè)務(wù)。

供應(yīng)商、制造商、銷售商相互之間發(fā)生交易時(shí)，將與合作企業(yè)相關(guān)聯(lián)的主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，從其ERP系統(tǒng)中抽離出來，并通過Hash計(jì)算保存到區(qū)塊鏈上。這里的主數(shù)據(jù)包括三類：第一類是和交易相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，如名稱、型號(hào)、生產(chǎn)日期、價(jià)格、特征等；第二類是和交易相關(guān)的供應(yīng)商數(shù)據(jù)，如供應(yīng)商的名稱、編號(hào)、區(qū)塊鏈地址等；第三類是和交易相關(guān)的客戶數(shù)據(jù)，如客戶名稱、編號(hào)、區(qū)塊鏈地址等。這些主數(shù)據(jù)經(jīng)過Hash運(yùn)算后，形成唯一的區(qū)塊鏈標(biāo)識(shí)并被記錄在區(qū)塊鏈上。區(qū)塊結(jié)構(gòu)和形成過程如圖5所示，Hash計(jì)算的原理在這里不再贅述。需要注意的是，區(qū)塊鏈上只有主數(shù)據(jù)的Hash地址，而不存儲(chǔ)主數(shù)據(jù)本身。聯(lián)盟鏈的成員雖然可以輕松訪問這些地址，但無法隨意查看這些地址所代表的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。主數(shù)據(jù)依然存儲(chǔ)在各個(gè)企業(yè)的ERP系統(tǒng)中，只對(duì)特定權(quán)限的用戶開放（可用智能合約自動(dòng)授權(quán)）。但是，一旦用戶通過區(qū)塊鏈地址獲取了這些數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈可以保證他們看到的數(shù)據(jù)一定是原始的、未經(jīng)修改的。

圖5 區(qū)塊結(jié)構(gòu)

4 跨境供應(yīng)鏈溯源方法

利用區(qū)塊鏈上的跨境貿(mào)易數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行貨物跨境物流溯源。圖6給出了以澳門進(jìn)口中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商的貨物為例的跨境供應(yīng)鏈溯源流程，如圖6所示。

圖6 以澳門進(jìn)口中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商的貨物為例的跨境供應(yīng)鏈溯源流程

（1）澳門進(jìn)口商A與中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商B談判達(dá)成一項(xiàng)貿(mào)易協(xié)議，將該電子協(xié)議信息基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系寫入至粵港澳跨境物流聯(lián)盟鏈的分布式網(wǎng)絡(luò)賬本（即“信息上鏈”），同時(shí)授權(quán)給中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商B（寫入賬本的信息默認(rèn)為已加密的信息，僅數(shù)據(jù)所有人和被授權(quán)的主體方能解密讀取明文信息）完成電子簽名，在區(qū)塊鏈上完成存證，以防任何一方進(jìn)行篡改。

（2）中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商B生產(chǎn)一個(gè)批次的貨物。生產(chǎn)商從質(zhì)檢局或中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)原產(chǎn)地證申報(bào)系統(tǒng)申請(qǐng)并獲取原產(chǎn)地認(rèn)證。該委員會(huì)將原產(chǎn)地認(rèn)證的電子信息完成上鏈，并授權(quán)給澳門進(jìn)口商A。該委員作為組織節(jié)點(diǎn)加入粵港澳跨境物流聯(lián)盟鏈，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中擁有由國(guó)際認(rèn)證公司所簽發(fā)的CA證書，任何被授權(quán)查詢的實(shí)體均可通過驗(yàn)簽明確該份原產(chǎn)地證明的官方屬性。

（3）澳門進(jìn)口商向中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商下達(dá)貨物采購(gòu)訂單，意欲訂購(gòu)上述批次的貨物。中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商將該訂單的電子信息完成上鏈，并授權(quán)給澳門進(jìn)口商。

（4）中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商基于該采購(gòu)訂單在其企業(yè)內(nèi)部ERP系統(tǒng)中制作銷售訂單，并完成發(fā)運(yùn)，繼而制作商業(yè)發(fā)票和裝箱單。生產(chǎn)商將發(fā)票和裝箱單信息完成上鏈，并將其連同原產(chǎn)地證明一并授權(quán)至貨運(yùn)代理商捷運(yùn)物流。

（5）捷運(yùn)物流基于商業(yè)發(fā)票和裝箱單信息完成訂艙等一系列的物流安排，并制作提運(yùn)單。捷運(yùn)物流將提運(yùn)單信息上鏈后授權(quán)給中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商。

（6）中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)商向保險(xiǎn)公司投保貨物運(yùn)輸險(xiǎn)，并獲取保單信息的授權(quán)。

（7）澳門進(jìn)口商從貨物生產(chǎn)商處獲得全套電子貿(mào)易單證的授權(quán)，并轉(zhuǎn)而授權(quán)至澳門海關(guān)及貨運(yùn)代理服務(wù)商速通物流。

（8）捷運(yùn)物流基于被授權(quán)的發(fā)票、裝箱單、原產(chǎn)地證明以及自有的提運(yùn)單信息自動(dòng)生成一份出口報(bào)關(guān)單并通過中國(guó)海關(guān)（如：拱北海關(guān)）申報(bào)系統(tǒng)完成申報(bào)。同時(shí)將上述所有單證的電子信息授權(quán)給中國(guó)海關(guān)。

（9）中國(guó)海關(guān)基于電子隨附單證對(duì)該筆出口申報(bào)完成審核，放行該筆業(yè)務(wù)。

（10）跨境承運(yùn)人更新啟程狀態(tài)后，觸發(fā)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的智能合約，智能合約基于速通物流所獲取的全套貿(mào)易單證電子信息。自動(dòng)生成一份進(jìn)口報(bào)關(guān)單證同時(shí)通知速通物流貨物當(dāng)前的物流狀態(tài)并提示其做好進(jìn)口申報(bào)的準(zhǔn)備。

（11）速通物流通過單一窗口完成進(jìn)口申報(bào)后，澳門海關(guān)的自動(dòng)審核程序根據(jù)電子隨附單證的信息對(duì)進(jìn)口報(bào)關(guān)單中的信息完成多維度的交叉驗(yàn)證，確認(rèn)該筆業(yè)務(wù)的貿(mào)易真實(shí)性并將其判定為低風(fēng)險(xiǎn)業(yè)務(wù)，最終給出預(yù)清關(guān)的處理意見。

（12）貨物抵港并完成理貨操作后，迅速完成通關(guān)。

（13）貨物將全套貿(mào)易電子單證連同澳門海關(guān)授權(quán)的通關(guān)證明一并授權(quán)至銀行等金融機(jī)構(gòu)（如：事先約定的中國(guó)銀行、保理商等）并提出貿(mào)易付款的融資申請(qǐng)。銀行調(diào)用預(yù)設(shè)的零知識(shí)證明程序在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中證實(shí)貨物尚未基于該筆貿(mào)易業(yè)務(wù)通過其他銀行獲取過貿(mào)易融資服務(wù)（其他銀行出于商業(yè)利益保護(hù)的原則不會(huì)向銀行透露任何客戶及相關(guān)金融業(yè)務(wù)的信息）。貨物或與其關(guān)聯(lián)的應(yīng)收賬款通證化，在鏈上映射為數(shù)字資產(chǎn)，該資產(chǎn)可拆分、可流轉(zhuǎn)、可兌付。

（14）當(dāng)該金融機(jī)構(gòu)為銀行時(shí)，銀行內(nèi)的風(fēng)控系統(tǒng)基于上述完備的貿(mào)易信息對(duì)該筆融資申請(qǐng)給出低風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)級(jí)結(jié)果，最終中國(guó)銀行以非常優(yōu)惠的條件快速發(fā)放了該筆貿(mào)易融資款項(xiàng)。當(dāng)該金融機(jī)構(gòu)為保理商時(shí)，保理商可以將該數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的第三方金融機(jī)構(gòu)，來幫助企業(yè)融資。以此種方式，多個(gè)不同的區(qū)塊鏈平臺(tái)將逐漸聯(lián)通，海關(guān)、金融機(jī)構(gòu)等政府部門也將聯(lián)合推動(dòng)這一進(jìn)程，共同構(gòu)建互聯(lián)互通的可信區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

5 跨境貿(mào)易電子文件的鏈上可信存證

利用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)跨境貨物供應(yīng)鏈上形成的電子文件和交易數(shù)據(jù)執(zhí)行實(shí)時(shí)存證和公證，只有公證后的法律效力的文件才能被海關(guān)等權(quán)威節(jié)點(diǎn)立即核驗(yàn)。將電子合同及貨物跨境運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的各類物流證據(jù)保全在由司法鑒定、公證等權(quán)威機(jī)構(gòu)加入的聯(lián)盟鏈上，為后續(xù)的證據(jù)核實(shí)、糾紛解決、裁決送達(dá)提供了可信、可追溯、可證明的法律保障。

圖7為跨境貿(mào)易電子合同、海關(guān)電子文件在區(qū)塊鏈上存證與公證的示意圖。在公證節(jié)點(diǎn)的監(jiān)督下，對(duì)跨境貿(mào)易中涉及的電子合同和商業(yè)文書進(jìn)行全流程存證。每步操作合同文件（新建、審批、簽訂）都使用加密算法生成與文件對(duì)應(yīng)的防偽碼（數(shù)字指紋），審批合同之前會(huì)自動(dòng)與存在區(qū)塊鏈中防偽碼進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，確保每一步內(nèi)容都是未篡改的。每筆跨境支付、納稅交易也都經(jīng)過共識(shí)在鏈上實(shí)時(shí)存證，不可抵賴、可追溯、可審計(jì)。

圖7 電子文件在鏈上的實(shí)時(shí)存證與公證

6 關(guān)稅征收與海關(guān)管理智能合約

利用區(qū)塊鏈智能合約，可以加強(qiáng)海關(guān)對(duì)關(guān)稅的征收與反避稅，強(qiáng)化物流及貨物通關(guān)安全。下文給出利用智能合約進(jìn)行關(guān)稅繳納與“一站式”海關(guān)服務(wù)的方法。

（1）智能合約的關(guān)稅繳納。海關(guān)審單前，鏈上海關(guān)審核信息上鏈且交易驗(yàn)證機(jī)制；審單中，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別；審單后，利用鏈上報(bào)關(guān)信息開展事后稽查與企業(yè)信用評(píng)分，從而幫助海關(guān)實(shí)現(xiàn)提升效率、提升效益。智能合約結(jié)算規(guī)則：

關(guān)稅=完稅價(jià)格×關(guān)稅率

增值稅=（完稅價(jià)格+關(guān)稅）/（1-增值稅率）×增值稅率

消費(fèi)稅=（關(guān)稅+增值稅+完稅價(jià)格）×消費(fèi)稅率

（2）區(qū)塊鏈的海關(guān)服務(wù)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)，把貨物的貿(mào)易及運(yùn)輸交易記錄于分散式帳本上，并將關(guān)稅與增值稅等稅費(fèi)計(jì)價(jià)規(guī)則編寫為代碼化的智能合約，將DDU（未完稅交貨）與DDP（完稅交貨）等條款、多幣種匯率轉(zhuǎn)換規(guī)則作為合約觸發(fā)條件，一旦內(nèi)地與澳門境內(nèi)貿(mào)易雙方之間簽訂某個(gè)條件，且鏈上貨物追蹤已運(yùn)輸至指定的港口，則自動(dòng)執(zhí)行貨款兌換與關(guān)稅繳納，則稅款可以從支付款中分離并并直接繳納給海關(guān)或政府（實(shí)際上，就是將一部分貨款直接支付給銷售方，另一部分貨款按關(guān)稅稅率扣繳至銀行，再由銀行解繳給海關(guān)當(dāng)局），確保稅款計(jì)算和付匯程序的自動(dòng)化，顯著降低關(guān)稅繳納成本，提高交易數(shù)據(jù)的可視性。

（3）區(qū)塊鏈上的“一站式”海關(guān)服務(wù)。將貨物在整個(gè)物流中發(fā)生的任何轉(zhuǎn)移和所有權(quán)變更都記錄在區(qū)塊鏈上，讓相關(guān)部門在鏈上核驗(yàn)貨物來源及流向，加強(qiáng)海關(guān)對(duì)關(guān)稅的征收與反避稅，讓貨物通關(guān)安全合法；另一方面，通過區(qū)塊鏈上的“一站式”海關(guān)服務(wù)，企業(yè)也無需提交額外紙質(zhì)材料即可在鏈上“自證清白”。 基于區(qū)塊鏈的報(bào)關(guān)服務(wù)流程如圖8所示。

圖8 基于區(qū)塊鏈的報(bào)關(guān)服務(wù)流程

7 總結(jié)與展望

本文針對(duì)跨境貿(mào)易中存在的問題，提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境供應(yīng)鏈溯源方法，主要貢獻(xiàn)在于：

（1）物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)上鏈。用區(qū)塊鏈結(jié)合RFID、二維碼、GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)追蹤貨物運(yùn)輸路徑并采集其位置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)跨境貨物一物一碼；

（2）供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)、跨境貿(mào)易文件上鏈。利用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)跨境貨物供應(yīng)鏈上形成的電子文件和交易數(shù)據(jù)執(zhí)行實(shí)時(shí)存證和公證，為后續(xù)的證據(jù)核實(shí)、糾紛解決、裁決送達(dá)提供可信、可追溯、可證明的法律保障；

（3）鏈上數(shù)據(jù)相關(guān)性分析。利用貨物在鏈上的物流、倉(cāng)儲(chǔ)、調(diào)度、合同數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)行交叉驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)貨物跨境的物流溯源；

（4）用智能合約完成跨境貿(mào)易的關(guān)稅結(jié)算和繳稅退稅。利用區(qū)塊鏈上記錄的業(yè)務(wù)過程票據(jù)信息，將結(jié)算規(guī)則代碼化，完成自動(dòng)結(jié)算。利用智能合約結(jié)算稅費(fèi)，在聯(lián)盟鏈應(yīng)用平臺(tái)上直接繳稅，替代稅款預(yù)扣環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化繳稅流程。

然而，由于商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)及政治復(fù)雜性，很難實(shí)現(xiàn)通過單一的區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)覆蓋全球所有跨境貿(mào)易產(chǎn)業(yè)。因此，還需要推進(jìn)全球認(rèn)可的區(qū)塊鏈溯源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈平臺(tái)的數(shù)據(jù)互通，構(gòu)建全球范圍的供應(yīng)鏈溯源網(wǎng)絡(luò)。