上一篇我们一起学习了供应链的相关知识,并探讨了区块链是否可以为供应链带来新的机遇。今天,我们就从一个具体的案例出发,看看区块链到底是如何帮助供应链的。

由于区块链应用到供应链上的典型案例并不多,所以本文主要是以一种探讨的角度和你分享,希望给你提供一些思路。

# 跨境物流问题

上一篇我们剖析了区块链切入供应链的点是跨境物流。我们先来看看跨境物流会涉及哪些环节。

跨境物流一般包含了托运方、仓储、港口、海关、航运公司几个角色。

航运公司提供实际的运输服务,从航运公司的角度来说,一个集装箱要尽可能地装满才能获取最大收益;然而实际的货物托运需求,可能并不能装满一个集装箱。

那么,围绕货物与集装箱资源配置的货运中介就出现了,货运中介提供集装箱与货物的调度、拼凑、与上述参与方沟通协调的服务。

在实际的操作过程中,航运公司一般不与托运方直接对接,而是和货运中介对接,托运方与货运中介对接。

 托运方 <--> 货运中介 <--> 航运公司

这里隐含了三个问题:

  1. 航运可能出现短时间大量的物流调度,同时也产生庞大的信息流,但货运中介处理能力有限,不能及时处理,这就属于订单匹配问题;
  2. 托运货物如果是贵重物品,托运方往往要求中介现金抵押,所以中介也要求航运公司抵押,这属于供应链金融问题;
  3. 三方议价会造成议价成本过高,这属于供应链流程问题。

在实际航运过程中,还会出现“丢包”的情况。换句话说就是集装箱丢了,如果你看过了《一切尽失》这部电影,就知道主角的船是被随波漂流的集装箱撞毁的。所以,即使是集装箱的供应商,也未必有能力跟踪集装箱的去向,一旦集装箱交付给下游,剩下的就只有听天由命了。

这中间其实还是会有一些信任问题,集装箱交付给下游后,如果有一种技术可以让参与方们都承认交付过程是真实无误的,那么在丢包时可以追踪到是谁在哪个环节出了问题,而不至于在追责参与方时,出现“踢皮球”的情况。

上述案例,我们可以从联盟链方案和公链方案两个角度进行剖析。下面我们先来看看联盟链方案。也就是基于分布式账本技术DLT的解决方案。

# 基于分布式账本技术DLT的解决方案

分布式账本技术,英文全称是Distributed Ledger Technology,缩写为DLT。DLT技术是联盟链的首选技术,在DLT技术中,关注点不是Token,而是核心业务可编程逻辑,所以DLT技术可以看成是区块链技术的一个变种。

基于DLT技术的供应链解决方案的思路,还是围绕核心企业展开,也就是前期的方案制定和执行依然是核心企业牵头,上下游企业需要成为平台的会员才可以享受服务。联盟链可以为这些平台上的会员提供一定的信任保障。

在上述航运的案例中,DLT可以围绕航运公司的订单展开,参与方都可以成为DLT的会员节点。

在DLT技术中,关注点是如何连接核心企业。DLT技术很可能首先运用到航运、货运中介和银行之间。

方案1:自建DLT物流追踪平台

自建一个物流追踪平台,核心参与方可以选择部署节点,或成为记账节点。如果DLT使用的是PBFT或PoET算法,则要求参与方节点不能联合作弊,也就是核心参与方之间必须有基础信任,否则任意参与方就算有意发起攻击,也会造成不可估量的损失。

方案2:选择第三方DLT技术平台

另外一种情况是选择第三方DLT平台,而不是自建,这方便让中小企业加入,但这里的风险也是显而易见的,由于记账节点都是第三方DLT平台,所以参与方首先要信任DLT平台。

从技术角度来看,一般DLT平台也搭建在云端,例如Azure、IBM Bluemix等,这也是为什么这些机构不遗余力地销售“区块链即服务”的概念,对所有参与方而言,记账节点是否需要自己参与运行取决于业务敏感度。

以上两个方案中,不可篡改性是由DLT技术的共识算法保证的,这里还是会退化成对记账节点的信任问题,所以DLT技术的实践形式往往是“某某区块链供应链平台”,这里的信任问题转化为对平台的信任。

除了上述结构,托运方和货运中介之间也可以直接搭建DLT技术平台,略过货运中介,这个取决于托运方的规模,如果托运方是一个大中型企业,那么也直接参与,形成如下结构。

探讨到这里,我们也可以发现DLT技术的局限性。

  1. 仍然围绕核心企业展开,通常只解决了单个问题,也会面临传统技术相同的问题;
  2. DLT价值孤岛,由于DLT平台太多,会造成数据孤岛,DLT平台之间并没有打通,面临着天花板。

但是DLT技术有如下优势:

  1. 能解决实际问题,可以快速落地;
  2. 有行业巨头的大力支持,可以和现有供应链管理工具栈无缝对接。

# 基于公链的解决方案

基于公链的供应链解决方案目前极少,本文我主要是提出一种思路和你一起探讨。

用公链解决供应链难题,也是从协作信任的角度出发。在上述案例中,问题主要集中在订单匹配和货物追踪上。

# 1.订单匹配

订单匹配其实不是区块链的长项,即使有智能合约技术,但受制于TPS,低效的计算使得海量匹配不可行,那么我们换个思路。

订单匹配本质上也是一种撮合计算,如果我们把所有的货物看成一种资产,那么以资产的体积、重量、存储要求作为条件进行最优匹配,生成最优货运策略。这个过程其实与数字货币交易所的职能十分相像。

所以我们可以把订单匹配这一步暂时放到链下,只在链上记录最优货运策略,所有人可以根据当前订单的状态验证是否为最优货运策略,如果满足预期则执行最优货运策略。

换句话说,托运方事先在链上生成订单,订单被全网的航运公司看到以后,通过自己的链下订单匹配生成最优订单策略,接着向托运方发起承运请求,托运方验证是否满足自己的期望,是的话则接受承运请求,那么这笔订单成交。

在成交的同时,托运方要求航运公司进行资产抵押,这里的抵押则不必是现金了,可以是物流行业的通用Token,这里的Token具有可编程属性,双方可在协商一致的情况,指定抵押的解锁条件。

# 2.货物追踪

完成订单匹配和抵押以后,进入实际承运阶段,这时候对货物的追踪则显得至关重要。传统的技术是通过中心化数据库来记录货物的位置和状态,在终端使用 IoT 传感器技术,将货物状态和位置数据上传至数据库。

这里的策略很简单,我们不变更终端部分,仅仅把中心化数据库的职责替换由公链来执行。

这里也并不是百分百的替换,而是把关键数据记录在公链上,非关键数据依然留在中心化数据库或者类DAG技术区块链账本中,主要考虑到公链是一种珍贵的共享资源,海量数据上链会形成对公链的DDoS攻击。例如货物的实时温度变化,区块链无法承载如此海量的数据,也算是在公链上的折衷方案。

这里也会涉及数字资产的概念,如果给货物一个唯一的编号,那么这个编号可以被区块链记录而形成唯一性的数字资产,类似ERC721 Token标准。

# 3. 可能的结构

图中是一套以元界为基础的公链方案。

在Back-end部分,元界区块链承担了货物追踪和订单撮合的职能,而所有参与方可以通过搭建属于自己的元界区块链节点服务,获得链上的订单信息。

在Front-end部分,工作人员可以通过移动设备获得订单数据,工作人员也可以像以前一样,通过IoT蓝牙传感器获得货物的数据,接着通过移动设备上传至服务器,由服务器挑选并计算后登记到元界区块链上。

# 两者的比较

公链方案与DLT技术相比,具备以下优势。

  1. 透明度高:对于可公开的信息,零售环节的普通购买者也能够通过区块浏览器查询到产品来源。
  2. 不可篡改性:由于公链的共识算法的不可篡改性比DTL技术更强,且参与的节点更多,所以数据的真实和可靠性更好。
  3. Token转移:由于区块链本身支持Token登记,所以物流提单可以做成Token,变成有价证券进行转移。
  4. 参与性强:任何客户、政府或是监管机构都可以参与到供应链流程整个或某个特定环节,并跟踪与浏览者相关的某些公开或非公开信息。
  5. 共享公链的基础设施,例如参与方不需要再搭建可视化Web服务,直接使用区块浏览器即可,货物Token也可以参与到交易平台进行二级交易。

DLT技术与公链方案相比,具备以下优势。

  1. 可控性高:DLT技术一般严格控制参与方,核心企业的权益可以得到保障。
  2. 可快速落地:方案和思路延续传统技术,实施起来方便,对参与方的认知门槛要求低。
  3. 匿名性较好:一般公链并没有提供清晰的权限管理和匿名技术,所以企业的数据必须脱敏才可以明文上链,而DLT技术不存在这个问题。

# 总结

好了,今天我和你一起探讨了区块链技术在供应链上的两种实践方案,第一种是DLT技术,第二种是围绕公链展开的方案,这两种方案各有优劣。

所以今天的问题是,你认为哪种方案会是未来的主流呢?你可以给我留言,我们一起讨论。感谢你的收听,我们下次再见。

https://github.com/hyperledger/sawtooth-supply-chain