基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨境電商交易防偽溯源系統(tǒng)設(shè)計

陳紅軍

隨著數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展，跨境電商呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢，成為穩(wěn)外貿(mào)的重要力量、創(chuàng)新發(fā)展的新渠道和經(jīng)濟發(fā)展的新增長極。但是，由于我國跨境電商涉及跨境電商企業(yè)、消費者和監(jiān)管者等多參與主體，貨物來源廣泛，一般涉及多個國家、多個產(chǎn)地和多個渠道，從生產(chǎn)到銷售涉環(huán)節(jié)多周期長，很容易出現(xiàn)假冒偽劣商品、物流追溯困難和跨境支付風(fēng)險等問題，這對全球交易和政府執(zhí)法迫使許多電子商務(wù)平臺遵守監(jiān)管要求提出了更高的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)跨境電商供應(yīng)鏈平臺系統(tǒng)大都有跨境電商企業(yè)和海關(guān)等監(jiān)管部門自己建立，由于供應(yīng)和分銷渠道的復(fù)雜性，各參與主體之間數(shù)據(jù)和信息資源難以共享，平臺經(jīng)常無法監(jiān)控代理商、分銷商、業(yè)務(wù)合作伙伴、供應(yīng)中介和其他第三方中介，缺乏供應(yīng)方可追溯性降低了客戶對平臺的信任，導(dǎo)致利益相關(guān)者的經(jīng)濟和聲譽受損。區(qū)塊鏈技術(shù)由于具有不可篡改和可追溯等特性，可以有效解決跨境電商商品質(zhì)量和物流跟蹤等難題，實現(xiàn)跨境電商售前、售中、售后的全鏈條監(jiān)管。因此，基于區(qū)塊鏈技術(shù)進行跨境電商溯源系統(tǒng)設(shè)計對跨境電商產(chǎn)品的進出口具有重要意義。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)主要解決的跨境電商問題

跨境電商商品從生產(chǎn)商到消費者手中，涉及多個環(huán)節(jié)，需要多主體參與，而且周期長，很容易出現(xiàn)購買到假貨、物流跟蹤困難等問題。區(qū)塊鏈作為分布式共享記賬賬本，將產(chǎn)品從生產(chǎn)供應(yīng)商的生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵節(jié)點信息、物流企業(yè)的物流及倉儲信息、海關(guān)檢測檢驗信息實時記錄，通過哈希算法加密上傳到區(qū)塊鏈，實現(xiàn)從生產(chǎn)、流通、消費全鏈條查詢。區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商溯源系統(tǒng)中主要解決以下問題。

（一）解決存證問題

區(qū)塊鏈的“防篡改”特性為物流過程中的“存單”問題提供了解決方案。通過物聯(lián)網(wǎng)和電子簽名技術(shù)可有效解決物流與供應(yīng)鏈跟蹤困難、缺乏信任、成本高等問題；通過分布式賬本進行電子證據(jù)存放，可以快速提升處理侵權(quán)的效率。同時，由于區(qū)塊鏈記錄了所有的交易信息，區(qū)塊鏈本身也可以形成信用信息，為實現(xiàn)社會信用信息提供了新的思路。

（二）解決數(shù)據(jù)資源共享問題

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)上的多個節(jié)點，多節(jié)點之間可以協(xié)同計算，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享流通。區(qū)塊鏈每個節(jié)點都是點對點廣播傳輸，而且每一個節(jié)點都有數(shù)據(jù)的完整備份，保證數(shù)據(jù)的真實性和高質(zhì)量。跨境電商供應(yīng)鏈各參與主體主要通過加密合約機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享與交換。

（三）解決信任鴻溝問題

跨境電商最重要的問題就是信息不對稱、缺乏信任。區(qū)塊鏈形成的“共識機制”能夠解決這些問題。通過數(shù)字化提高供應(yīng)鏈上下游的信息可信度，打造一個不僅保護數(shù)據(jù)隱私而且透明開放的網(wǎng)絡(luò)平臺，增強供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度和風(fēng)險控制能力。通過鏈上可拆卸的電子憑證來保證企業(yè)的各級供應(yīng)商的參與過程安全公開透明，確保數(shù)據(jù)不被篡改，而且可以隨時隨地地查詢，進而彌合物流與供應(yīng)鏈中的信任鴻溝。

（四）解決高效協(xié)同問題

跨境電子商務(wù)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及全球貿(mào)易、物流、支付等多個環(huán)節(jié)、多個復(fù)雜行為主體。如何實現(xiàn)多參與主體的高效協(xié)同是跨境電商監(jiān)管的共同難題。區(qū)塊鏈通過“智慧合約”增強參與主體彼此信任，極大拓展了跨境電商的應(yīng)用范圍和深度。區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓所有參與方共同維護一個共享賬本，確保所有數(shù)據(jù)信息以電子方式實時存儲、共享和流轉(zhuǎn)，降低欺詐和錯誤的風(fēng)險，以便具有高度離散性的主題仍然能夠有效合作。

二、跨境電商溯源系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

跨境電商需要將商品從生產(chǎn)、倉儲、物流、零售和消費全流程信息進行實時記錄，形成從供給到需求的全鏈條數(shù)據(jù)有跡可循，進行安全追溯。區(qū)塊鏈由于具有不可逆、防篡改等特性，不需要第三方背書，參與者可以共同維護數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字安全的高度信任。跨境電商溯源系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)主要分為5個層次，即數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、合約層和應(yīng)用層。

（一）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)的基礎(chǔ)層，其主要功能是進行數(shù)據(jù)存儲和保障數(shù)據(jù)交易的安全。數(shù)據(jù)存儲功能主要基于默克爾樹（Merkle trees）、數(shù)據(jù)區(qū)塊和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，通常以鍵/值（key/value）的形式進行存儲。保障賬戶和交易數(shù)據(jù)安全功能主要是運用數(shù)字簽名、哈希函數(shù)以及非對稱加密等技術(shù)來實現(xiàn)。跨境電商溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)層一般通過跨境電商企業(yè)的生產(chǎn)、物流、倉儲、銷售、金融、售后服務(wù)數(shù)據(jù)庫和監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)而獲得。

（二）網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的核心內(nèi)容主要包括組網(wǎng)方式和數(shù)據(jù)傳播協(xié)議兩部分，其主要功能是控制建立區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)以及所有節(jié)點之間信息的傳遞。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的傳輸主要P2P（peer-to-peer）網(wǎng)絡(luò)形式進行傳輸。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的P2P網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點既是信息的發(fā)送方，也是接收方，各節(jié)點不分主次，共同維護區(qū)塊鏈，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送功能。消息傳播協(xié)議和數(shù)據(jù)驗證機制需要先封裝在跨境電商溯源系統(tǒng)，待經(jīng)過數(shù)據(jù)校驗和記賬驗證通過后，才能輸入跨境電商系統(tǒng)平臺區(qū)塊鏈。

（三）共識層

共識層是為了將區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的數(shù)據(jù)快速進行統(tǒng)一，其基于各類共識算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的驗證和確認(rèn)。在區(qū)塊鏈的不同節(jié)點封裝不同的共識算法和證明機制。常用的共識算法主要包括證明類、拜占庭類、傳統(tǒng)共識類以及混合類等方法。目前，共識機制主要包括權(quán)益證明、工作量證明和授權(quán)股份證明機制等。跨境電商溯源平臺各節(jié)點在區(qū)塊鏈共識算法支持下，彼此對處理結(jié)果迅速達成共識，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與存儲。

（四）合約層

合約層的主要功能是程序編碼和編譯，將區(qū)塊鏈系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯按照預(yù)先設(shè)定規(guī)則與條款實現(xiàn)自動觸發(fā)。合約層主要由算法機制、智能合約和拓展代碼等構(gòu)成。智能合約作為合約層的核心，通常預(yù)先共同設(shè)定合約內(nèi)容、規(guī)則與條款，把約束條件代碼寫到合約里，到時間自動執(zhí)行。智能合約一旦發(fā)布，將基于共識機制自動運行和維護。

（五）應(yīng)用層

應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)物流、資金流、信息流和關(guān)務(wù)流的全程記錄。應(yīng)用層主要通過運行一些去中心化應(yīng)用程序（Decentralized Applications，簡稱DAPP）來實現(xiàn)。一個完整的DAPP主要有智能合約和Web系統(tǒng)組成，Web系統(tǒng)通過接口調(diào)用智能合約。智能合約基于合約到期日期、現(xiàn)貨價格等觸發(fā)條件做出決策，并由DAPP執(zhí)行操作。應(yīng)用程序類似于面向用戶的前端，而主區(qū)塊鏈則是后端。用戶可在應(yīng)用層利用區(qū)塊鏈開源的腳本代碼系統(tǒng)，自主編寫各種應(yīng)用程序和接口，用戶不必去深度探究區(qū)塊鏈那些底層的技術(shù)細(xì)節(jié)。

三、跨境電商溯源系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

跨境電商溯源系統(tǒng)涉及到物流、資金流、信息流和關(guān)務(wù)流的全鏈條閉環(huán)互通互認(rèn)和數(shù)字化運行。傳統(tǒng)跨境電商數(shù)據(jù)大多存儲在電商企業(yè)、承運方和倉儲企業(yè)，難以實現(xiàn)資源共享，參與主體無法及時獲取數(shù)據(jù)進行溯源。因此，基于業(yè)務(wù)流程分段溯源模塊設(shè)計理念，通過各個溯源模塊把數(shù)據(jù)信息上鏈，保證數(shù)據(jù)信息的留存、印證和防篡改，從而實現(xiàn)從生產(chǎn)、貿(mào)易、流通到消費全流程溯源要求。跨境電商溯源應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

（一）生產(chǎn)端溯源

生產(chǎn)企業(yè)可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高生產(chǎn)智能管理水平，通過傳感器節(jié)點將原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝有效信息實時獲取，做到產(chǎn)品一物一碼，每個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)可視化。同時，建立生產(chǎn)企業(yè)的ERP信息管理系統(tǒng)，詳細(xì)記載原材料、生產(chǎn)日期、批次等生產(chǎn)溯源信息檔案，并上傳到跨境電商溯源平臺的生產(chǎn)端溯源系統(tǒng)，通過區(qū)塊鏈智能合約對每一個產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量追溯。

（二）物流段溯源

物流商收到商品后，需要將供應(yīng)商、產(chǎn)品、包裝、運輸?shù)刃畔崟r傳輸至區(qū)塊鏈溯源信息系統(tǒng)備案，生成電子運輸結(jié)算憑證，同時清楚記錄裝載、運輸、取件整個物流流通等數(shù)據(jù)信息，并將交易過程也上傳區(qū)塊鏈，運行智能合約來完成自動對賬工作。為物流與供應(yīng)鏈提供源頭信息。

（三）倉儲段溯源

貨物進入海外倉或報稅倉庫進行保存，需要對跨境電商商品的企業(yè)信息、物流信息和包裝信息進行核查，要對商品進行及時入庫檢驗，并將產(chǎn)品狀態(tài)和庫存信息上傳到區(qū)塊鏈，對跨境電商溯源倉儲端系統(tǒng)進行溯源。

（四）銷售段溯源

產(chǎn)品銷售給消費者階段，跨境電商企業(yè)需要詳細(xì)記載出庫環(huán)節(jié)采集的產(chǎn)品流向信息、物流信息和客戶信息，準(zhǔn)確地反映到跨境電商溯源平臺銷售段溯源體系中，以便與顧客能夠根據(jù)商品回溯碼查看商品信息，及時進行產(chǎn)品追查究責(zé)。

（五）消費端溯源

消費者收到商品后，將仔細(xì)核對訂單，進行收貨確認(rèn)驗收，可將商品的訂單信息、物流信息、包裝信息和服務(wù)信息反饋到跨境電商溯源平臺消費端溯源系統(tǒng)中。一旦出現(xiàn)商品質(zhì)量問題， 消費者可以根據(jù)溯源碼進行及時投訴和反饋。

區(qū)塊鏈作為新一輪科技革命的戰(zhàn)略性技術(shù)，保障了跨境電商商品的交易安全和追根溯源，在跨境電商溯源系統(tǒng)平臺的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。本研究從跨境電商企業(yè)企、消費者和監(jiān)管者三個維度設(shè)計了跨境電商溯系統(tǒng)平臺，但是，人們對于區(qū)塊鏈技術(shù)和理論的認(rèn)識仍有局限，對基于區(qū)塊鏈的跨境電商溯源系統(tǒng)仍缺乏系統(tǒng)性的研究。一方面，跨境電商上下游企業(yè)對區(qū)塊鏈技術(shù)平臺缺乏信任，信息資源共享與協(xié)作困難。雖然跨境電商溯源系統(tǒng)是一個去中心化的平臺，使用了非對稱加密算法來確保信息的安全性，但由于私鑰掌握在不同參與主體手中，用戶私鑰不愿意公開，一旦泄露容易延誤交易執(zhí)行，甚至造成經(jīng)濟上的重大損失。另一方面，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約保障了交易安全，但是我國還沒有正式的法律體系，尚不能得到司法機關(guān)的法律監(jiān)督和保護。企業(yè)管理者和政府管理部門應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商監(jiān)管中的創(chuàng)新應(yīng)用場景邏輯，充分挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商監(jiān)管管理領(lǐng)域的價值及機制設(shè)計問題，不斷評估和論證，引進先進技術(shù)進行商業(yè)模式創(chuàng)新，為跨境貿(mào)易轉(zhuǎn)型保駕護航。

基金項目：北京經(jīng)濟管理職業(yè)學(xué)院重點科研課題（23ZDI01）