CN109583820B - 一种基于区块链技术的货物跟踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及区块链技术领域，具体公开了一种基于区块链技术的货物跟踪方法：建立区块联盟链，包括作为主节点的认证服务器、贸易各节点和物流各节点；贸易节点和物流各节点通过认证服务器进行身份认证；认证服务器在收到贸易订单信息和物流信息时均进行验证，验证通过后将其广播给区块联盟链中的贸易节点和寄件传送物流路径上的所有物流节点，进行物流跟踪。本发明在利用区块链技术的同时，引入认证服务器作为主节点，对其中的区块节点及其发送的信息进行认证，从而可直接过滤掉部分不合规的传播信息；另外，认证服务器依据物流预先规划路径来定向广播区块信息，减少占用揽件员终端机以及其它物流节点的区块数据内存，实现轻量级的数据终端。

Description

一种基于区块链技术的货物跟踪方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的货物跟踪方法。

背景技术

随着货物物流行业的迅猛发展，同时也基于区块链技术的不断推广应用于更多普通行业，目前已经有相关专利申请方案提出基于区块链的物流跟踪方法，比如说，提出建立区块链平台，将物流参与者都纳入区块链平台中，在区块链平台上，为每个物流参与者划分区块，各个节点利用秘钥加密货源物流信息并广播至全网，从而使得能够在全网共享物流信息，进而实现资源的合理配置，保证高效的物流。

但大部分申请方案均还处于理论研究阶段，即，只提出一个概况笼统的思路框架方案，对于本领域技术人员而言，在将其应用于实际业务场景时，仍无法实际应用，很多技术细节仍待解决，比如说，如何确保区块链中的所有节点都是合法的，如何确保区块链中的各节点发送的信息均是合规的，如何确保区块链中的节点按照既定物流路径来执行相应操作等等；这些问题在已经公开的专利申请方案中均未被解决，技术人员在应用申请方案时也无法落实到位，方案缺乏可行性和可操作性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的难题，本发明的目的在于提供一种实际可行并有效的基于区块链技术的货物跟踪方法。

为实现上述目的，本发明采用如下方案。

一种基于区块链技术的货物跟踪方法，包括：

建立区块联盟链，区块联盟链包括作为主节点的认证服务器、货物贸易各节点和物流各节点；

贸易节点和物流节点通过认证服务器进行身份认证，认证通过后，认证服务器分别为贸易各节点和物流各节点生成包括私钥和公钥的密钥对；

在买方节点提交货物订单时，预成交订单信息通过买方私钥签名后，连同公钥发送给认证服务器；

认证服务器利用公钥验证订单信息中的商品是否为贸易平台所经营的商品范围，如验证通过，预成交订单转为成交订单，认证服务器对成交订单信息生成数字指纹并连同相应的交易时间戳写入区块链，并在贸易各节点中广播；如验证不通过，则提示贸易不合法，交易失败；

卖方节点通过认证服务器接口获取成交订单信息后，计算成交订单信息的Hash值，并与通过区块链获取的成交订单的数字指纹进行比对，如比对成功，则提取当前卖方的订单信息，卖方节点提交寄件信息，卖方寄件节点将寄件信息以及物流平台预先规划的传送路径信息通过私钥签名后，连同公钥发送给认证服务器；如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链成交订单的数字指纹；

认证服务器收到寄件信息后，验证寄件是否合法，如验证通过，认证服务器对寄件信息、物流传送路径信息以及下一个物流节点生成数字指纹加上交易时间戳一起写入区块链，广播给当前寄件传送路径的所经物流各节点和贸易各节点；如验证不通过，则提示寄件不合法；

各个物流节点按照物流平台预先规划的传送路径和各物流节点以及当前物流节点处理进度和下一个物流节点的接受状态信息，均进行数字签名并打包传送给认证服务器，认证服务器将物流信息生成数字指纹连同交易时间戳写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送路径的所经物流各节点和贸易节点；

收件人收到货物后，进行签名收件确认；派件员节点将寄件签收信息用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器；

认证服务器收到寄件签收信息后，依据派件员节点的公钥检验签名信息，检验通过后则签收成功，认证服务器将签收成功信息和签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送物流路径上的所有物流节点和贸易节点，物流跟踪结束；如检验未通过，签收出错，则认证服务器将签收出错信息及签收签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送物流路径上的所有物流节点。

作为优选实施例，还包括：

如签收出错，则物流节点收到认证服务器广播的签收出错信息后，通过认证服务器接口获取签收出错信息，计算签收出错信息的Hash值，与区块链上的签收出错信息的数字指纹比对，如比对成功，则生成签收出错状态信息，由物流公司进行线下跟踪处理；如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链的签收出错信息。

进一步地，还包括，

物流揽件员节点收到认证服务器广播的寄件信息后，通过认证服务器接口获取寄件信息，计算寄件信息的Hash值，与区块链上的寄件信息的数字指纹比对，如比对成功，则生成寄件信息；如比对不成功，则不做处理，并等待下一区块寄件信息的比对。

作为优选实施例，还包括，

依据当前寄件信息状态与物流传送路径的下一物流节点进行比对，如下一物流节点为当前揽件员节点，则当前揽件员收到寄件货物后，可操作收件；物流揽件员节点将寄件信息和物流状态信息用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器；

如下一物流节点不为当前揽件员节点，则当前揽件员可查看寄件信息及状态，不可操作收件；

如比对不成功，则不做处理，并等待下一区块寄件信息的比对。

另外，还包括，

认证服务器记录有贸易平台所经营的商品范围以及物流公司经营的物流商品范围。

进一步地，还包括，

认证服务器收到寄件信息后，验证寄件是否合法，验证寄件商品是否属于寄件物流公司所经营范围，如寄件商品属于物流公司经营范围则验证通过；如不属于，则验证不通过。

此外，还包括，

认证服务器收到物流揽件员节点发送的寄件信息后，用物流揽件员节点公钥检查签名，检查通过后确认当前交易，将收到的寄件信息、寄件进度通过Hash计算生成数字指纹，连同时间戳写入区块链，并广播给当前寄件传送物流路径上的所有物流节点。

本发明的基于区块链技术的货物跟踪方法可采用计算机程序自动实现，因此本发明还提供了一种计算机可读存储设备，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的基于区块链技术的货物跟踪方法。

同时，本发明还提供了相应的终端、系统来实现上述基于区块链技术的货物跟踪方法。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于区块链技术的货物跟踪方法及系统，在利用区块链技术的同时，引入认证服务器作为主节点，主节点可以根据实际业务需求形成特定、动态的联盟区块链，并对其中的区块节点及其发送的信息进行认证，从而可以直接过滤掉部分不合规的传播信息；另外，作为主节点的认证服务器，还可以依据物流预先规划路径来定向广播区块信息，从而减少占用揽件员终端机以及其它物流节点的区块数据内存，实现轻量级的数据终端。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

本发明实施例提供了一种基于区块链技术的货物跟踪方法及系统。

首先，建立区块联盟链，联盟链可以由认证服务器(作为主节点)，电商平台贸易节点、用户寄件节点、物流信息网络系统、物流节点、用户收件节点组成；其中用户寄件节点通常通过电商平台对接的物流信息网络系统进行寄件，物流节点通常包括揽件员节点、物流始发站、中转站、终点站、派件员、收件人。如果用户寄件节点没有选择电商平台对接的物流信息网络系统来寄件，但只要所选的物流信息网络系统与认证服务器对接，同样可以通过本发明发明来进行货物跟踪，这也是本发明实施例引入认证服务器的优势；寄件人在提交寄件信息时，认证服务器可以通过寄件信息识别物流信息网络系统，并读取物流更详细的信息，比如：物流传送路径。

本发明实施例中区块链联盟系统中所涉角色，包括电商平台公司，电商平台卖家/买家、物流公司、物流公司中转站、物流公司配送员等角色，均需要通过认证服务器对接电商平台或物流信息网络系统的接口进行身份认证，认证通过后，认证服务器分别为各角色节点生成密钥对（一对私钥和公钥），各角色节点也可以选择重新生成一对新的私钥和公钥。

同时认证服务器需记录电商贸易平台所经营的商品范围以及物流公司经营的物流商品范围。

买家用户在电商平台下单购买商品时，相应的预成交账户信息、订单信息、商品信息等通过私钥签名后，连同公钥一起打包发给认证服务器。

认证服务器收到订单信息后，根据电商平台贸易节点（即，买家节点）的公钥检查区块链信息，获取电商平台贸易节点的订单信息，验证贸易商品是否为贸易平台所经营的商品范围，如验证通过，预成交订单转为成交订单，主节点（认证服务器）将成交订单相关信息(包括买卖双方信息、商品信息)通过Hash计算生成数字指纹并连同相应的交易时间戳写入区块链中，并在贸易平台各节点中广播。如验证不通过，则提示贸易不合法，购买失败。

贸易平台卖家节点通过认证服务器开放的接口获取成交订单信息，卖家节点计算接口成交订单信息的Hash值，并与通过区块链获取的成交订单数字指纹进行比对，如比对成功，则提取当前卖家的订单信息，生成成交订单信息到卖家订单中心，卖家可选择贸易平台对接的物流公司，提交寄件信息，卖家寄件节点将寄件信息以及物流平台预先规划的传送路径信息通过私钥签名后，连同公钥一起打包发给认证服务器。如比对不成功，则不做处理，并等待下一个区块成交订单信息的比对。

认证服务器收到寄件信息后，根据卖家寄件节点发送的公钥检查区块链信息，获取寄件节点的寄件信息，验证寄件是否合法，主要验证寄件商品是否属于寄件物流公司所经营范围，如寄件商品属于物流公司经营范围则验证通过；如验证通过，主节点（认证服务器）将寄件信息、物流传送路径信息以及下一个物流节点通过Hash计算生成数字指纹加上交易的时间戳一起写入区块链，然后广播给贸易平台各节点、物流信息网络系统以及当前寄件传送路径的所经物流各节点；如验证寄件不通过，则提示寄件人寄件不合法。

物流揽件员节点收到主节点广播的寄件信息后，通过认证服务器开放的接口获取寄件信息，然后计算寄件信息的Hash值，与区块链上的寄件信息数字指纹比对，如比对成功，则生成寄件信息；系统依据当前寄件信息状态与物流传送路径的下一物流节点进行比对，如下一物流节点为当前揽件员，则揽件员实际收到快件后，可操作收件。这其中是因为一个物流传送路径中可能包括多个揽件员（第一位揽件员，以及，中转揽件员）。

物流揽件员节点将寄件信息和物流状态信息用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器；如下一物流节点不为当前揽件员，则揽件员可查看寄件信息及状态，不可操作收件。如比对不成功，则不做处理，并等待下一个区块寄件信息的比对。

也即，各个物流节点按照物流平台预先规划存档的物流传送路径和各物流节点以及当前物流节点处理进度和下一个物流节点的接受状态信息，均进行数字签名并打包传送给认证服务器，主节点（认证服务器）将物流信息生成数字指纹连同交易时间戳写入区块链，广播给区块链系统框架中的当前寄件传送路径的所经物流各节点和贸易各节点。

认证服务器收到物流揽件员节点发送的寄件信息后，用物流揽件员节点公钥检查签名，检查通过后确认当前交易，将收到的寄件信息、寄件进度通过Hash计算生成数字指纹，连同时间戳写入区块链，并广播给当前寄件传送物流路径上的所有物流节点和贸易各节点。

物流各节点，包括物流始发站、中转站、终点站、派件员等节点均需通过上述验证-发送给认证服务器-广播区块步骤来完成寄件进度传送。

最后，商品配送至订单收件人，收件人收到货物后，通过派件员的POS机进行签名收件确认，签名完成后，派件员节点将寄件签收信息（即收件人收件签名信息）用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器。

认证服务器收到寄件签收信息后，依据派件员节点的公钥检验签名信息，检验通过后则签收成功，主节点将签收成功信息和签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链，广播给区块链框架中的当前寄件传送物流路径上的所有物流节点和贸易各节点，物流跟踪结束；如检验未通过，签收出错，则主节点将签收出错及签收签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链。

如签收出错，则物流信息网络系统节点收到主节点广播的签收出错信息后，通过认证服务器开放的接口获取签收出错信息，然后计算签收出错信息的Hash值，与区块链上的签收出错信息数字指纹比对，如比对成功，则生成签收出错状态信息，由物流公司进行线下跟踪处理，如比对不成功，则不做处理，并与下一区块签收出错信息进行比对，直至比对完所有数据。

本实施例提供的基于区块链技术的货物跟踪方法及系统，在利用区块链技术的同时，引入认证服务器作为主节点，主节点可以根据实际业务需求形成特定、动态的联盟区块链，并对其中的区块节点及其发送的信息进行认证，从而可以直接过滤掉部分不合规的传播信息；另外，作为主节点的认证服务器，还可以依据物流预先规划路径来定向广播区块信息，从而减少占用揽件员终端机以及其它物流节点的区块数据内存，实现轻量级的数据终端，与此同时，基于区块链的不可篡改的特点，有效保证贸易货物信息的可追踪性，避免贸易货物付款不发货、物流爆仓丢包、错领误领、伪造签名等问题的发生，可有效地进行贸易货物物流实名制的管理。

另外需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质或存储设备中，该程序指令在执行时，执行上述基于区块链技术的货物跟踪方法的步骤；而前述存储介质或存储设备包括但不限于：ROM、RAM、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

因此相应地，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储设备，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述基于区块链技术的货物跟踪方法。

进一步地，本发明还配套提供了一种相应的移动终端、系统来实现上述基于区块链技术的货物跟踪方法，具体为：

一种移动终端，包括：

处理器，适于执行程序指令；

存储设备，适于存储程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行以实现上述基于区块链技术的货物跟踪方法。

一种基于区块链技术的货物跟踪系统，包括认证服务器、各贸易节点和各物流节点；认证服务器、各贸易节点和各物流节点均包括处理器和存储设备；

处理器，适于执行程序指令；

存储设备，适于存储程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行以实现上述基于区块链技术的货物跟踪方法。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种基于区块链技术的货物跟踪方法，其特征在于，包括：

建立区块联盟链，区块联盟链包括作为主节点的认证服务器、货物贸易各节点和物流各节点；

贸易节点和物流节点通过认证服务器进行身份认证，认证通过后，认证服务器分别为贸易各节点和物流各节点生成包括私钥和公钥的密钥对；

在买方节点提交货物订单时，预成交订单信息通过买方私钥签名后，连同公钥发送给认证服务器；

认证服务器利用公钥验证订单信息中的商品是否为贸易平台所经营的商品范围，如验证通过，预成交订单转为成交订单，认证服务器对成交订单信息生成数字指纹并连同相应的交易时间戳写入区块链，并在贸易各节点中广播；如验证不通过，则提示贸易不合法，交易失败；

卖方节点通过认证服务器接口获取成交订单信息后，计算成交订单信息的Hash值，并与通过区块链获取的成交订单的数字指纹进行比对，如比对成功，则提取当前卖方的订单信息，卖方节点提交寄件信息，卖方寄件节点将寄件信息以及物流平台预先规划的传送路径信息通过私钥签名后，连同公钥发送给认证服务器；如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链成交订单的数字指纹；

认证服务器收到寄件信息后，验证寄件是否合法，如验证通过，认证服务器对寄件信息、物流传送路径信息以及下一个物流节点生成数字指纹加上交易时间戳一起写入区块链，广播给当前寄件传送路径的所经物流各节点；如验证不通过，则提示寄件不合法；

各个物流节点按照物流平台预先规划的传送路径和各物流节点以及当前物流节点处理进度和下一个物流节点的接受状态信息，均进行数字签名并打包传送给认证服务器，认证服务器将物流信息生成数字指纹连同交易时间戳写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送路径的所经物流各节点；

收件人收到货物后，进行签名收件确认；派件员节点将寄件签收信息用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器；

认证服务器收到寄件签收信息后，依据派件员节点的公钥检验签名信息，检验通过后则签收成功，认证服务器将签收成功信息和签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送物流路径上的所有物流节点和贸易节点，物流跟踪结束；如检验未通过，签收出错，则认证服务器将签收出错信息及签收签名信息生成数字指纹连同交易时间戳一起写入区块链，广播给区块联盟链中的当前寄件传送物流路径上的所有物流节点；

如签收出错，则物流节点收到认证服务器广播的签收出错信息后，通过认证服务器接口获取签收出错信息，计算签收出错信息的Hash值，与区块链上的签收出错信息的数字指纹比对，如比对成功，则生成签收出错状态信息，由物流公司进行线下跟踪处理；如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链的签收出错信息；

物流揽件员节点收到认证服务器广播的寄件信息后，通过认证服务器接口获取寄件信息，计算寄件信息的Hash值，与区块链上的寄件信息的数字指纹比对，如比对成功，则生成寄件信息；如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链的寄件信息；

依据当前寄件信息状态与物流传送路径的下一物流节点进行比对，如下一物流节点为当前揽件员节点，则当前揽件员收到寄件货物后，可操作收件；物流揽件员节点将寄件信息和物流状态信息用私钥签名后连同公钥一并发送给认证服务器；如下一物流节点不为当前揽件员节点，则当前揽件员可查看寄件信息及状态，不可操作收件；

如比对不成功，则不做处理，并等待比对下一区块链的寄件信息；

还包括，

认证服务器记录有贸易平台所经营的商品范围以及物流公司经营的物流商品范围；

认证服务器收到寄件信息后，验证寄件是否合法，验证寄件商品是否属于寄件物流公司所经营范围，如寄件商品属于物流公司经营范围则验证通过；如不属于，则验证不通过。

2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的货物跟踪方法，其特征在于，还包括，认证服务器收到物流揽件员节点发送的寄件信息后，用物流揽件员节点公钥检查签名，检查通过后确认当前交易，将收到的寄件信息、寄件进度通过Hash计算生成数字指纹，连同时间戳写入区块链，并广播给当前寄件传送物流路径上的所有物流节点和贸易节点。

3.一种计算机可读存储设备，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求1至2任意一项所述的基于区块链技术的货物跟踪方法。

4.一种移动终端，其特征在于，包括：

处理器，适于执行程序指令；

存储设备，适于存储程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行以实现权利要求1至2任意一项所述的基于区块链技术的货物跟踪方法。

5.一种基于区块链技术的货物跟踪系统，其特征在于，包括认证服务器、各贸易节点和各物流节点；认证服务器、各贸易节点和各物流节点均包括处理器和存储设备；

处理器，适于执行程序指令；

存储设备，适于存储程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行以实现权利要求1至2任意一项所述的基于区块链技术的货物跟踪方法。