区块链技术下供应链管理平台构建探析

区块链技术下供应链管理平台构建探析

摘要:通过将区块链技术应用到供应链管理中,提出基于区块链技术的供应链管理平台的构建.分析了供应链管理和区块链技术,给出了平台的角色需求和功能需求,构建了平台的四层架构,包括应用层、合约层、网络层和数据层.对平台设计中的关键问题所使用的技术进行说明,包括智能合约和时间戳依赖.平台能够提高信息的安全可靠性,方便监管,提高消费者对产品追溯的效率.使得供应链系统达到高可靠性、平等和信任的目的.

关键词:供应链;区块链;智能合约;时间戳

近年来,随着社会发展,社会分工日益明确,供应链管理在优化企业流程中发挥越来越重要的作用.许多企业开始集结,建立供应链联盟,但是在联盟中的企业数量越多越容易出现问题,出现企业间信息共享度降低,速度慢,还可能出现信息真实性和可靠性降低.导致供应链中信息失真、流通不流畅,产生信息孤岛现象,降低企业的生产效益,严重的甚至导致供应链陷入瘫痪.基于以上分析,在供应链管理中需要不断的完善管理,规避风险.随着计算机技术的飞速发展,国家对区块链技术越来越重视,这项技术的应用得到众多行业的普遍关注.区块链具有去中心化、分布式、开放性以及信息不可篡改等一系列优点,这些优点能够在一定程度上弥补在供应链发展过程中的不足[1-2].区块链技术的应用能够将参与其中的主体在技术层面上建立起一种信任关系,区块链技术在供应链管理中的应用能够使供应链系统达到高可靠性、平等和信任.论文结合区块链技术,研究和构建供应链管理平台.

1供应链管理

供应链是指围绕核心企业,从最初的配套零件开始,直至生产制造出中间产品和最终产品,最后通过销售网络将产品销售出去,中间过程是产品经供应商、制造商、分销商一直到最终用户,整个过程连成一个完整的功能网链结构.供应链从广义上来讲,包括生产、流通、销售,这些全部包含在供应链管理的范围内.供应链从狭义上来讲包括从原材料采购、生产、加工和制造,直到销售到最终用户的整个过程.在这个过程中,涉及到市场需求情况、库存、自下而上的定价、产品回收等[3](见图1).由于受传统观念的影响,企业职能不能交叉,因此缺乏一定的“透明度”,阻碍供应链的整体发展.虽然一些企业建立了数据库,但还是缺乏统一的标准,不能完善供应链,在供应链中的各个企业之间信息共享和交换存在不对称和不透明的现象,“信息孤岛”的现象还很严重.

2区块链技术

在2008年,区块链技术起源于2008年的比特币项目,运用时间戳、加密算法、共享机制等在分布式网络中节点无需信任实现去中心化信用的点对点交易.是由多个区块连接起来的链式结构.区块链内部区块结构如图2所示.在区块链架构中,其信息和数据以及相关代码被封装到某个数据区块中,这个区块与整个区块链时序链接,并且为此区块加盖时间戳,最后形成区块链系统的数据基础[4].在链式结构中,各数据区块连接起来,这些数据区块是时间节点连续的,这样能够使主区块链不断延续,数据的每一次更新交互记录都被编码并存储,而且进行快捷校验,例如数据的访问者、数据的首次提供者以及访问时间地点,能够保证数据不可篡改,支持区块链中的数据定位及溯源[5].

3区块链技术在供应链平台中的应用

随着经济的不断发展,供应链平台的组成以及结构也变得日趋复杂,信息的传递不及时将会对供应链产生不良的影响,另外信息的可靠存储也是追溯、追责的主要方面,这些问题不能及时解决会使供应链管理上陷入瓶颈.区块链技术的特点正好能够迎合供应链中的不足,其具有多节点分布式组网的特点,并且能够实现信息同步和可追溯、数字加密、区块内容不可篡改.这些特点在供应链中能够解决供应链存在的不足.论文建立一个基于区块链的供应链管理平台,该平台能够提高供应链管理的水平.平台能够为生产、加工、物流以及销售方等提供一个协同的工作环境,进而完善供应链的业务水平.平台还能够运用智能合约评价各企业的信誉,从而提供是否合作的参考,通过数字签名提高信息的安全可靠性,方便监管,提高消费者对产品追溯的效率.3.1平台需求3.1.1角色需求平台中的角色包括管理员、供应链各参与者和消费者.管理员主要是供应链的监管机构,可以监管供应链参与者的账户权限,信息等.供应链参与者包括原材料供应商、加工商,以及销售和物流等.这些参与者能够进行各自信息的录入、编辑、查询、追溯等,以及一些其它的供应链活动.消费者能够查询产品追溯信息,验证其有效性.3.1.2功能需求平台需要包括流程管理模块、追溯模块、信誉管理模块和系统管理模块四个.流程管理中包括对订货、收发货以及资金的管理.追溯管理包括信息查询、信息登记以及签名的添加和验证.信誉管理包括对订单的评价、信誉的计算和查询.系统管理包括用户注册、成员权限管理以及成员信息的删除,还包括供应链信息的.系统管理模块是整个系统投入正常运行的重要基础,该功能承载着成员的认证和角色权限管理,平台中的成员在注册之后才能进行相应功能的使用,拥有角色权限后才能进入追溯模块所对应的环节,使用流程管理模块的服务.信誉管理模块能够进行数据计算,得出企业的信誉值,为流程管理中的活动提供参考.

3.2平台架构设计.平台分为四层,包括应用层、合约层、网络层和数据层.应用层是平台的接口,包括的模块为流程管理、追溯管理、信誉管理和系统管理.合约层包括脚本代码、算法机制和智能合约,完成业务逻辑的控制以及控制区块链中的数据和数据库数据的存取.网络层包括P2P网络协议、网络接入管理和身份认证.数据层是存储数据库和区块链中的数据,包括交易数据、时间戳、Hash算法等(见图3).

4平台关键技术解决方案

此部分对平台设计中的关键问题所使用的技术进行说明,包括智能合约和时间戳依赖.

4.1智能合约.智能合约分为合约生成、合约执行两个部分.其本质是将法律语言转换成计算机可以识别的代码记录在区块链中.当确认企业上传的数据材料为真实有效,就可以达到响应条件.平台按照响应规则仲裁和执行信息,避免风险.每个企业根据情况设置合约的响应规则,当与其它企业匹配之后,会自动执行合约.若追溯管理检测到异常,智能合约提出报警,引起工作人员的重视,然后查找问题,进而减少风险.在各模块中,为保证关键信息不可篡改,平台利用智能合约自动评估信誉,方便各企业在链上执行供应链业务.平台以结构体和mapping映射的形式将企业信息、签名结果、环节信息的哈希、信誉信息以及业务相关信息存放于区块链的storage状态永久保存.

4.2时间戳依赖.平台中使用时间戳的程序设计,从而避免以太坊时间戳依赖而影响判断.用户通过浏览器输入一个可读格式日期后,首先利用JavaScript转换成Unix的时间,时间共13位,保留前10位,用截断法将毫秒换成秒,再传给solidity.判断条件为block.timestamp,按照漏洞避免原理,即以太坊时间戳依赖,前提是智能合约在不同节点evm中执行的时间戳相差900s之内,对执行的结果没有影响.使用block.timestamp设置订货需求过期时间和判断是否正确发货.

5结语

论文结合区块链技术建立一个供应链管理平台,基于区块链的供应链管理是当今的一个研究热点,具有很强的现实意义.该平台能够提高供应链管理的水平.平台能够为生产、加工、物流以及销售方等提供一个协同的工作环境,进而完善供应链的业务水平.运用智能合约评价各企业的信誉,从而提供是否合作的参考,通过数字签名提高信息的安全可靠性,方便监管,提高消费者对产品追溯的效率.在今后,区块链技术势必与更多应用相结合,为传统产业转型、升级和发展提供新动能.

作者:陈少军 单位:闽南理工学院信息管理学院