區(qū)塊鏈技術(shù)作為近年來備受關(guān)注的一項熱門技術(shù)，在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。本文回顧了區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，提出了行業(yè)適用性判斷準(zhǔn)則，并對交通基礎(chǔ)設(shè)施建造與養(yǎng)管、交通大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、高速公路收費和物流四個領(lǐng)域的區(qū)塊鏈技術(shù)的適用性進(jìn)行了分析和探討，提出了初步應(yīng)用設(shè)想和展望。
本文簡要介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展歷程，針對交通領(lǐng)域區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，對交通基礎(chǔ)設(shè)施建造與養(yǎng)管、交通大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、高速公路收費和物流四個領(lǐng)域的區(qū)塊鏈技術(shù)的適用性進(jìn)行了分析和探討，提出了初步應(yīng)用設(shè)想和展望。區(qū)塊鏈概念在2008年由日裔美國科學(xué)家中本聰?shù)谝淮翁岢觯浔举|(zhì)是帶一個時間戳的分布式存儲數(shù)據(jù)庫，并通過點對點傳輸、加密存儲和驗證技術(shù)、共同管理的組網(wǎng)方式解決了互聯(lián)網(wǎng)中心化服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲的信任問題。隨后在以比特幣為代表的電子貨幣中作為底層技術(shù)進(jìn)行實際應(yīng)用，這就是區(qū)塊鏈1.0，即：去中心化的數(shù)字貨幣應(yīng)用。2014年開始，區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，以“以太坊”為代表的平臺級應(yīng)用出現(xiàn)。以太坊作為一個平臺，提供各種模塊讓用戶用以搭建應(yīng)用。在平臺上應(yīng)用的本質(zhì)是建立一個智能合約，這是以太坊技術(shù)的核心。以太坊提供了一個強(qiáng)大的合約編程環(huán)境，通過合約的開發(fā)實現(xiàn)各種商業(yè)與非商業(yè)環(huán)境下的復(fù)雜邏輯編程，讓區(qū)塊鏈技術(shù)不僅僅是發(fā)幣，而且能夠提供更多的商業(yè)、非商業(yè)的應(yīng)用場景。這就是區(qū)塊鏈2.0時代，即：數(shù)字資產(chǎn)金融應(yīng)用或企業(yè)級應(yīng)用。區(qū)塊鏈1.0和2.0均還停留在數(shù)字貨幣和金融行業(yè)的應(yīng)用上，到了區(qū)塊鏈3.0已經(jīng)擴(kuò)展到金融之外的各行業(yè)應(yīng)用場景。區(qū)塊鏈3.0是指區(qū)塊鏈在金融行業(yè)之外的各行業(yè)的應(yīng)用場景，能夠滿足更加復(fù)雜的商業(yè)邏輯，區(qū)塊鏈3.0被稱為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的新一代技術(shù)創(chuàng)新，足以推動更大的產(chǎn)業(yè)改革。所以區(qū)塊鏈3.0將更加具有實用性，利用區(qū)塊鏈，可以不再依賴于第三方或某機(jī)構(gòu)獲取信任并建立信用特性賦能各行業(yè)。區(qū)塊鏈3.0或?qū)⒏淖兓ヂ?lián)網(wǎng)時代的“生產(chǎn)關(guān)系”，能夠通過實現(xiàn)信任的方式提高整體系統(tǒng)的工作效率。區(qū)塊鏈3.0也被稱為“價值互聯(lián)網(wǎng)”。小結(jié)：區(qū)塊鏈1.0是區(qū)塊鏈技術(shù)的萌芽，應(yīng)用范圍只局限于數(shù)字貨幣；區(qū)塊鏈2.0是區(qū)塊鏈在金融、智能合約方向的技術(shù)落地；區(qū)塊鏈3.0是繼互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的一次技術(shù)創(chuàng)新，將在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。二、區(qū)塊鏈應(yīng)用的判斷準(zhǔn)則首先需要明確：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N技術(shù)，具有分布式、去中心化、去信任、不可篡改、可編程的特性。區(qū)塊鏈面向行業(yè)適用于多狀態(tài)、多環(huán)節(jié)，需要多方參與協(xié)同完成，多方互相不信任，無法使用可信第三方完美解決的事情。綜合區(qū)塊鏈技術(shù)特性和實際需求，可以按照圖1所示的流程圖來判斷這個場景是否需要區(qū)塊鏈。（圖1引自華為區(qū)塊鏈技術(shù)團(tuán)隊編著的《區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用》）
小結(jié)：充分理解和掌握區(qū)塊鏈技術(shù)的特性，綜合技術(shù)特點、需求、效率等需求對區(qū)塊鏈的行業(yè)應(yīng)用方可做正確判斷。三、區(qū)塊鏈技術(shù)在交通運輸行業(yè)的應(yīng)用場景分析（一）交通基礎(chǔ)設(shè)施建造與養(yǎng)管領(lǐng)域任何一種產(chǎn)品的質(zhì)量溯源主要解決的是“信任問題”和“數(shù)據(jù)存儲”問題。解決“信任問題”，一方面是因為“溯源”可以對生產(chǎn)者起到“震懾”的作用；另一方面，通過溯源機(jī)制可以讓生產(chǎn)流程和工藝更加標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量。解決“數(shù)據(jù)存儲”問題的根本是要建立一套能夠快速、準(zhǔn)確進(jìn)行產(chǎn)品制造過程中各類信息的存儲和查詢的機(jī)制。當(dāng)前工程建設(shè)采用的溯源途徑主要依靠工程檔案實現(xiàn)，部分實現(xiàn)了信息化，主要存在“數(shù)據(jù)真實性難以保障”“原材料源頭信息不能采集”“溯源效率低”等問題。而區(qū)塊鏈“去中心化存儲”和“建立信任機(jī)制”這兩方面的特性恰好具備解決上述問題的基礎(chǔ)。可以通過搭建“聯(lián)盟鏈”的方式，利用“共識算法”技術(shù)解決原材料生產(chǎn)、現(xiàn)場施工、驗收檢測、行業(yè)監(jiān)督各方面的數(shù)據(jù)安全和信任問題，從而實現(xiàn)全過程的工程質(zhì)量溯源。如圖2所示。
“資信”和“業(yè)績”是與工程招投標(biāo)有關(guān)的兩個重要指標(biāo)。當(dāng)前在工程招標(biāo)活動中對這兩個指標(biāo)核查的唯一途徑是通過交通運輸部建設(shè)市場信用信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)，查詢方式為人工查詢。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源為企業(yè)自行錄入后由屬地行業(yè)主管部門核實后記錄產(chǎn)生。全人工錄入和查詢的方式無法保障數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性。利用區(qū)塊鏈“智能合約”“電子合同”“數(shù)字簽名”等技術(shù)建立一個全國性的“資信聯(lián)盟鏈”，將各地區(qū)、行業(yè)的招投標(biāo)數(shù)據(jù)、合同履約情況、企業(yè)和從業(yè)人員資信信息進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動錄入、自動查詢和驗證，從根源上解決信任問題和數(shù)據(jù)及時性和完整性問題。在未來，行業(yè)可以同區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合建立“數(shù)字招標(biāo)”和“電子合同”標(biāo)準(zhǔn)，全面推行“數(shù)字招標(biāo)”和“電子合同”應(yīng)用，實現(xiàn)“資信智能評標(biāo)”和“合同智能履約”，實現(xiàn)全程無紙化。交通運輸公路水運工程實行對企業(yè)和從業(yè)人員“信用評價”管理機(jī)制。該機(jī)制能夠?qū)ζ髽I(yè)和從業(yè)人員形成制度上的約束，讓其更好地誠信經(jīng)營和從業(yè)。“信用評價”考核的方式是從工程項目層到地方行業(yè)管理部門，最后到交通運輸部按照考核評價標(biāo)準(zhǔn)層層進(jìn)行考核評價和上報，最終形成地方和全國的年度“信用評價”結(jié)果。目前，考核和記錄的方式均為人工操作，考核者的主觀因素和誠信因素決定著最終評價結(jié)果。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以對現(xiàn)有“信用評價”系統(tǒng)進(jìn)行升級完善，一是在 考核事件中加入“時間戳”，確保考核事件的及時性和不可篡改；二是通過建立“聯(lián)盟鏈”將各地區(qū)系統(tǒng)上鏈，實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時共享；三是可以通過“智能合約”技術(shù)，將事件與評價結(jié)果進(jìn)行“智能評價”，減少人為因素干擾。綜上所述，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以解決資信和信用數(shù)據(jù)的綜合管理問題，為“信用交通”建設(shè)提供良好的管理平臺（二）交通大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用領(lǐng)域交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)由兩類構(gòu)成。第一類為交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，包括公路、鐵路、港口、機(jī)場等各類設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及在運營使用過程中的各類交通數(shù)據(jù)流，交通管控中產(chǎn)生的各類管理數(shù)據(jù)等，目前交通運輸行業(yè)各類業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)約有700余種，數(shù)據(jù)規(guī)模達(dá)到PB級；第二類為與交通運輸相關(guān)的行業(yè)數(shù)據(jù)，包括規(guī)劃、土地資源、氣象、環(huán)境等。交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用存在以下幾個問題。（1）數(shù)據(jù)資源開放共享程度不夠。主要表現(xiàn)在交通運輸各行業(yè)之間、各地區(qū)之間、政府與企業(yè)之間尚未形成一套有效的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，信息孤島問題嚴(yán)重。（2）數(shù)據(jù)資源價值挖掘深度不足。主要表現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)缺乏對交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)的價值挖掘研究、沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、缺乏數(shù)據(jù)處理與分析的關(guān)鍵技術(shù)等。（3）數(shù)據(jù)信息安全防護(hù)面臨較大挑戰(zhàn)。目前存在數(shù)據(jù)庫軟硬件國產(chǎn)化率較低、尚未形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)加密與傳輸標(biāo)準(zhǔn)等問題，對數(shù)據(jù)傳輸和共享造成障礙。交通運輸部公路科學(xué)研究院和百度公司共同打造的“基于開放式綜合交通出行服務(wù)信息應(yīng)用云平臺”進(jìn)行了交通大數(shù)據(jù)的應(yīng)用探索。“云平臺”的建立，在一定程度上解決了數(shù)據(jù)共享問題，但沒有從根本上打消數(shù)據(jù)提供者擔(dān)心的數(shù)據(jù)外泄和系統(tǒng)安全問題。關(guān)于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的存儲和共享機(jī)制，國內(nèi)外有很多相關(guān)的研究，這些研究探討了在不同應(yīng)用場景下如何在區(qū)塊鏈上存儲可信數(shù)據(jù)。一方面，需充分利用區(qū)塊鏈不可篡改的特性保證數(shù)據(jù)的安全性；另一方面，還需要在保證隱私的前提下將存儲在鏈上的數(shù)據(jù)共享給具備訪問權(quán)限的用戶。基于云計算和區(qū)塊鏈技術(shù)的特點，從技術(shù)層面來說，利用區(qū)塊鏈+云計算的模式是解決當(dāng)前交通大數(shù)據(jù)平臺搭設(shè)及數(shù)據(jù)應(yīng)用問題的一個有效方案。微軟、IBM、阿里、騰訊等云平臺服務(wù)商均提供了通過BaaS服務(wù)的方式搭建區(qū)塊鏈服務(wù)，可以從技術(shù)層面解決云平臺不能解決的數(shù)據(jù)共享和安全問題，還可以規(guī)避區(qū)塊鏈技術(shù)工作效率低和存儲受限等問題。具體解決方案可以參考袁敏夫的《基于云平臺的區(qū)塊鏈組網(wǎng)方案及數(shù)據(jù)共享存儲機(jī)制》（計算機(jī)與現(xiàn)代化，2019年第九期）。通過區(qū)塊鏈+云計算的模式，還可以解決交通行業(yè)數(shù)據(jù)與公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)、氣象部門數(shù)據(jù)等跨行業(yè)數(shù)據(jù)的共享問題。該問題得到解決后，除了可以在交通出行方面進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用外，共享的綜合大數(shù)據(jù)在“大數(shù)據(jù)治超”“交通流量分析預(yù)測”“高速公路通行費追逃”等方面均能發(fā)揮強(qiáng)大作用，形成一個完整的交通行業(yè)區(qū)塊鏈+云技術(shù)+大數(shù)據(jù)的綜合服務(wù)平臺，對推進(jìn)智慧交通發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。區(qū)塊鏈技術(shù)在金融結(jié)算領(lǐng)域的應(yīng)用場景較多，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。2020年，我國全面取消省界收費站，實行全國聯(lián)網(wǎng)的ETC收費模式。當(dāng)前的ETC收費模式是典型的中心化記賬模式，即：部中心連接多個省級中心，將收費數(shù)據(jù)進(jìn)行一級拆分，各省級中心負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)高速公路的二級拆分，一般拆分周期需要5-7天。如果利用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以將中心化的記賬模式改為弱中心化或多中心化的模式。每個省內(nèi)各路段公司、銀行、聯(lián)網(wǎng)中心和ETC中心組成一個弱中心化的聯(lián)盟鏈，省級中心監(jiān)管節(jié)點；各省中心和部中心組成一個聯(lián)盟鏈，部中心作為監(jiān)管節(jié)點。收費數(shù)據(jù)隨時上鏈記錄，資金隨時流轉(zhuǎn)到各路段公司賬戶。具體的拆賬模式根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的拆分規(guī)則建立一個智能合約，當(dāng)達(dá)到拆分條件時自動觸發(fā)智能合約，然后同步完成拆賬和銀行轉(zhuǎn)賬。這種模式最大的優(yōu)勢是提高了資金的利用率，消除了資金在聯(lián)網(wǎng)中心的冗余；同時通過智能合約的引入，能消除誤拆現(xiàn)象，保證了收費數(shù)據(jù)和金融流轉(zhuǎn)的無縫對接。區(qū)塊鏈技術(shù)在供應(yīng)鏈中有較強(qiáng)優(yōu)勢，在以阿里系為代表的電商平臺的物流平臺中已有應(yīng)用。2018年初，菜鳥與天貓國際利用區(qū)塊鏈技術(shù)對進(jìn)口商品的生產(chǎn)信息、運輸信息、通關(guān)及報檢信息、第三方檢驗信息等進(jìn)行信息上傳、跟蹤和驗證，形成了一條全鏈路物流信息鏈。通過區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的物流模式將發(fā)生顛覆性變革，尤其在跨國貿(mào)易中將發(fā)揮出強(qiáng)大的優(yōu)勢。區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電商領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣泛，消費者可以通過商家、海關(guān)等各方上鏈的物流數(shù)據(jù)和信息，對自己購買的商品進(jìn)行交叉認(rèn)證。目前，螞蟻金服針對淘寶商戶的小額信貸產(chǎn)品的信用評級、風(fēng)險評估的主要數(shù)據(jù)來源之一就是供應(yīng)鏈，基于掌握了完整的供應(yīng)鏈信息，最大限度降低了小額信貸的風(fēng)險等級，打造了一個完整的供應(yīng)鏈金融服務(wù)體系。除了電商領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)在傳統(tǒng)物流行業(yè)應(yīng)用前景也十分廣闊。據(jù)預(yù)測，全球的物流市場規(guī)模到2022年將達(dá)到12.256萬億美元。目前傳統(tǒng)物流在技術(shù)和運營方面比較落后，存在分散性強(qiáng)、過程物流數(shù)據(jù)透明度低、信任感不強(qiáng)等特點和問題，導(dǎo)致各方責(zé)任感不強(qiáng)、綜合效能不高。區(qū)塊鏈技術(shù)為規(guī)范物流行業(yè)管理，建立數(shù)字化模式提供了良好思路。目前也出現(xiàn)了許多物流巨頭區(qū)塊鏈團(tuán)隊試水物流公鏈，企圖找到技術(shù)與業(yè)務(wù)的結(jié)合點，以發(fā)揮更大的商業(yè)應(yīng)用價值。區(qū)塊鏈+物流的應(yīng)用場景比較廣泛，除了前面提到的區(qū)塊鏈+物流+金融外，在區(qū)塊鏈+物流+產(chǎn)品溯源、區(qū)塊鏈+物流+安全管理、區(qū)塊鏈+物流+保險等方面均可以進(jìn)行探索。1、區(qū)塊鏈技術(shù)在去中心化、去信任、不可篡改等方面的特性能夠賦能多個行業(yè)，提升工作效能，但也存在“工作效率低”等弱點，所以在場景應(yīng)用中要綜合判斷；2、區(qū)塊鏈的本質(zhì)還是數(shù)據(jù)記錄和應(yīng)用，在具體場景應(yīng)用中與大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能相結(jié)合是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的趨勢，區(qū)塊鏈+X的模式將成為應(yīng)用主流；3、基于我國交通運輸行業(yè)區(qū)域性強(qiáng)、管理領(lǐng)域?qū)挼奶攸c，為了解決多系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和信息孤島的問題，區(qū)塊鏈+云計算的模式在交通運輸行業(yè)有廣闊的發(fā)展空間，需要廣大業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行深度研究和開發(fā)。
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