CN113159676A - 基于区块链的物流信息追溯方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于区块链的物流信息追溯方法及系统，其将货物的流转、派件及收货过程中的信息自动录入至区块链平台进行存储；区块链平台为联盟链，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，不同区块链通道的账本信息相互隔离以实现粗粒度的隐私保护，同一区块链通道内采用加密算法和权限管理策略实现细粒度的隐私保护；物流参与方根据业务需求选择加入至少一个区块链通道以实现信息自动录并保证隐私信息的隔离。本发明采用多通道架构的区块链平台，物流参与方根据业务需求选择加入至区块链通道内以实现信息的上链及查询，从而实现了对隐私信息的保护。

Description

基于区块链的物流信息追溯方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信和数据处理技术领域，特别是涉及一种基于区块链的物流信息追溯方法及系统。

背景技术

物流运输包含运输、仓储、配送等多个环节。近年来，随着互联网和信息技术的不断发展，传统的物流模式已经难以满足需求，物流企业普遍引入物流信息技术，对物流过程产生的信息进行采集、存储、汇集、分析，物流系统的智能化、自动化水平不断提升，物流行业逐步迈入了智能物流时代。

但在智慧物流高速发展的过程中，一些问题逐步暴露出来，其中物流传输过程中会出现生产数据造假、信息泄露、质量安全等问题导致追溯困难、安全性难以保证。此外，物流传输过程中，各个环节信息交互不及时、信息不透明导致数据共享困难、多方协同难以实现，使得物流供应链信用成本高，严重阻碍了物流行业发展的步伐。

区块链技术因其去中心化、多方共识、信息不可篡改、公开透明等特点非常适合用于物流运输领域的信息追溯及隐私保护。区块链本质上就是一种可信的分布式数据库，是分布式存储、共识机制、点对点通讯、加密算法等传统计算机技术的新型应用模式。在区块链中，信息是链式分散存储和交叉验证，所以不可伪造和篡改。区块链的智能合约可以被自动执行，无需任何中心化机构的审核。

利用区块链技术对现有的物流运输模式进行优化，可充分发挥区块链技术的优点，实现物流过程中的信息可追溯、可共享。对新模式下的参与方进行规范化，统一业务流程，提高流程管理效率，从而解决物流运输过程中的信任危机、共享滞后、业务分配等问题，促使智能物流的实现。

发明内容

为了解决传统的物流运输方式存在的上述至少一个技术问题，本发明第一方面提供了一种基于区块链的物流信息追溯方法，其具体技术方案如下：

一种基于区块链的物流信息追溯方法，其将货物的流转、派件及收货过程中的信息自动录入至区块链平台进行存储；

所述区块链平台为联盟链，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，不同区块链通道的账本信息相互隔离以实现粗粒度的隐私保护，同一区块链通道内采用加密算法和权限管理策略实现细粒度的隐私保护；

所述物流参与方包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构，各所述物流参与方根据业务需求选择加入的所述区块链通道以实现信息上链并保证隐私信息的隔离。

在一些实施例中，所述物流信息追溯方法包括如下步骤：

物流商收到发货方交付的货物后，申请加入至少一个所述区块链通道内并将货品信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，所述物流商对所述流转商发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

流转商收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的流转信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，所述流转商对所述派件网点发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

派件网点收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

收货方收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的收货信息及评价信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

监管机构读取所述区块链平台的所有区块链通道内的区块链账本，将货物的货品信息、流转信息、派件信息、收货信息及评价信息上传至数据库内以供各物流参与方查询。

在一些实施例中，在流转及派件过程中，所述物流商及所述派件网点定期将货物所处的环境信息、位置信息及时间信息上传至区块链账本，所述环境信息包括货物所处环境的温度、湿度。

在一些实施例中，有竞争关系的所述物流参与方申请加入所述区块链平台的不同区块链通道，有合作关系的所述物流参与方申请加入所述区块链平台的相同区块链通道。

在一些实施例中，物流商收到发货方交付的货物后，还包括，在货物包装盒上粘贴RFID标签，并将货品信息写入RFID标签，货品信息至少包括货物的唯一编码；流转商、派件网点使用RFID读写设备将流转信息、派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本上。

在一些实施例中，所述区块链通道为加入至该所述区块链通道的各所述物流参与方拥有的独立通信渠道，在所述区块链通道中发送的交易信息只对加入至该所述区块链通道的所述物流参与方可见。

在一些实施例中，所述流转商包括仓储商和运输商，所述流转信息包括仓储信息和运输信息。

本发明的第二方面提供了一种基于区块链的物流信息追溯系统，其包括区块链平台、智能合约层、业务层及应用层，其中：

所述区块链平台为联盟链，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，所述物流参与方包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构；

所述智能合约层用于创建智能合约、存储智能合约及运行智能合约；

所述业务层包括接口模块、权限管理模块，所述接口模块提供所述应用层对所述智能合约层的调用接口，所述权限管理模块实现对各所述物流参与方的权限管理；

所述应用层为面向所述物流参与方的可视化平台端口。

采用本发明提供的基于区块链的物流信息追溯方法及系统对物流过程进行管理，货物在物流过程中的流转、派件、收货信息均被上传至区块链上，从而实现了对物流信息的共享及可追溯，并防止了物流信息被篡改。特别的，本发明采用多通道架构的区块链平台，各物流参与方根据业务需求选择加入至合适的区块链通道内以实现信息的上链及查询，从而实现了对隐私信息的保护。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例与所设计的系统架构中的技术方案，下面结合附图对系统实施例与系统架构和技术方案中所需要的使用的附图进行简单介绍，显而易见，下面描述的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本方明实施例提供的基于区块链的物流信息追溯系统的结构框图；

图2为本方明实施例提供的基于区块链的物流信息追溯方法的执行流程图；

图3为本方明实施例中物流参与方区块链通道的权限管理示意图。

具体实施方式

应当指明，以下详细说明的内容都是示例性的，目的是对本发明的内容进行指示性的说明，需要注意的是，本发明使用的所有技术和科学术语具有与发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面将结合本发明实施例中的附图说明，对本发明实施例中的系统架构与现有技术中的解决方案进行清晰、完整的描述，需要注意的是，所描述的实施例仅是为了对本发明进行解释与说明，而不是全部的内容。在本发明所提供的实施例的基础上，本领域内的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他所有实施例，都在本发明申请的保护范围之内。

申请概述

物流传输过程中会出现生产数据造假、信息泄露、质量安全等问题导致追溯困难、安全性难以保证。此外，物流传输过程中，各个环节信息交互不及时、信息不透明导致数据共享困难、多方协同难以实现，使得物流供应链信用成本高，严重阻碍了物流行业发展的步伐。

区块链技术因其去中心化、多方共识、信息不可篡改、公开透明等特点非常适合用于物流运输领域的信息追溯及隐私保护。区块链本质上就是一种可信的分布式数据库，是分布式存储、共识机制、点对点通讯、加密算法等传统计算机技术的新型应用模式。在区块链中，信息是链式分散存储和交叉验证，所以不可伪造和篡改。区块链的智能合约可以被自动执行，无需任何中心化机构的审核。

利用区块链技术对现有的物流运输模式进行优化，可充分发挥区块链技术的优点，实现物流过程中的信息可追溯、可共享。对新模式下的参与方进行规范化，统一业务流程，提高流程管理效率，从而解决物流运输过程中的信任危机、共享滞后、业务分配等问题，促使智能物流的实现。

鉴于此，本发明旨在提供一种基于区块链的物流信息追溯方法及系统，其将货物在物流过程中的流转、派件、收货信息均被上传至区块链上，从而实现了对物流信息的共享及可追溯，并防止了物流信息被篡改。

其中涉及到的区块链平台为联盟链架构，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，不同区块链通道的账本信息相互隔离以实现粗粒度的隐私保护，同一区块链通道内采用加密算法和权限管理策略实现细粒度的隐私保护。

涉及到的物流参与方包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构，各物流参与方根据业务需求选择加入的区块链通道以实现信息自动上链并保证隐私信息的隔离。

实施例：基于区块链的物流信息追溯系统

如图1所示的，本实施例提供的基于区块链的物流信息追溯系统由区块链平台、智能合约层、业务层及应用层四部分组成。其中：

区块链平台，为联盟链结构且被构建为多通道架构，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的区块链账本，申请加入至同一区块链通道内的多个物流参与方共同参与建立和维护的该区块链通道内的区块链账本，而不同通道之间的区块链账本是相互隔离的。区块链通道外的物流参与方无法实现对该区块链通道内的区块链账本的建立和维护。

按物流环节，物流参与方依次包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构。在布局区块链平台时，将每个物流参与方作为一个节点加入至区块链网络内，各物流参与方通过其对应的节点实施对所属通道内的区块链账本的建立和维护。

智能合约层，用于创建智能合约、存储智能合约及运行智能合约。本发明中，各物流参与方均基于智能合约完成相关的业务，如物流商通过第一智能合约发布货物的货品信息、流转商通过第二智能合约发布货物流转信息、收货方通过第三智能合约实现对物流运输信息的查询、追溯等。

业务层包括接口模块、权限管理模块，其中，接口模块(如包括RESTful接口)提供应用层对智能合约层的调用接口，权限管理模块则实现对各物流参与方的权限管理。

应用层为面向物流参与方的可视化平台端口。即，提供各物流参与方的操作页面，如，应用层包括各类Web应用及手机App，物流参与方通过各自的Web应用或手机App与智能合约层进行交互，从而触发相应的智能合约，以完成登记注册、订单发布、接受订单、发布货物流转信息及追溯物流运输信息等。

实施例：基于区块链的物流信息追溯方法

如图2所述，本实施例提供的基于区块链的物流信息追溯方法主要包括如下步骤：

S101、物流商收到发货方交付的货物后，申请加入至少一个区块链通道内并将货品信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，物流商对流转商发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本。

货品信息可以包括货物的品类、产地、生产商等。本步骤中，为了防止商业机密等隐私信息的泄露，具有竞争关系的物流商可以选择加入至不同的区块链通道内，以实现信息的隔离。当然，具有合作关系的物流商也可以选择加入至相同的区块链通道内，从而实现对部分信息的共享。

S102、流转商收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的流转信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，所述流转商对所述派件网点发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本。

为了防止商业机密等隐私信息的泄露，具有竞争关系的流转商可以选择加入至不同的区块链通道内，以实现信息的隔离。

可选的，流转商包括仓储商和运输商，对应的，流转信息包括仓储信息、运输信息。当然，涉及同一物流订单的仓储商、运输商加入至同一区块链通道内。同一物流订单可能涉及多个仓储商、多个运输商。

S103、派件网点收到货物后申请加入至少一个区块链通道内，将货物的派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本。

S104、收货方收到货物后申请加入至少一个区块链通道内，将货物的收货信息及收货方对货物、物流的评价信息上传至所属区块链通道内的区块链账本。

上述步骤S101至步骤S104，涉及同一物流订单的流转商、物流商、派件网点及收货方，加入至相同的区块链通道内，如此，与该物流订单关联的各个环节的物流参与方才能实现信息共享，以及实现对相同的区块链账本的共同创建及维护，从而形成完成的物流信息链。如图3所示，各物流参与方在权限管理节点的统一管理下，以不同的方式(如组织确认加入、邀请加入、批注加入)加入至区块链通道内，并实现对区块链通道内的信息读写。

特别的，位于同一区块链通道内的各物流参与方可以无障碍地读取该通道内的所有物流参与方节点发布的用于共享的公开信息，而如果想要读取其他物流参与方节点发布的加密隐私信息中的数据，则需要经过预先授权。

同一通道内的物流参与方之间的信息共享及隐私保护策略，可以采用已有的各种成熟的加密技术，如采用公私钥对加密方式，经过授权后的节点需要分配到发布加密隐私信息的其他节点的私钥，才能实现对加密隐私信息的解密，从而获得明文数据。而没有经过授权的节点则只能获取到其他节点发布在区块链通道内的公开信息及加密隐私信息的秘文数据。

S105、监管机构读取区块链平台的区块链通道内的区块链账本，将货物的货品信息、流转信息、派件信息、收货信息及评价信息上传至数据库内以供各物流参与方查询。

也就是说，监管机构具有对所有区块链通道的访问权限。可选的，区块链网络的授权中心(或者说是证书中心)在颁发公钥和私钥时，对公私钥对进行备份，并发送给监管机构节点，对区块链通道内的加密信息，监管机构用备份的私钥进行解密，以读取交易明文。监管机构将所有区块链通道内的交易信息均读取出来并上传至数据库上，供各物流参与方，特别是收货方查询，从而实现对货物信息、物流信息的完整追溯。

与传统的物流追溯方法相比，本发明的基于区块链的物流信息追溯方法具有如下优点：

1、实现了包括货品信息、流转信息、派件信息、收货信息等整个物流链的信息的上链存储，上链信息不可篡改，使得供各物流参与方能够实现对货物及整个物流过程的物流信息的追溯。

2、区块链采用多通道的联盟链架构，各物流参与方根据业务需求选择加入的区块链通道，从未保证了具有竞争关系的物流参与方之间的隐私信息的完全隔离，实现粗粒度的隐私保护。

3、加入至相同的区块链通道内的物流参与方，根据具体需要，对需要进行隐私处理的交易信息(隐私信息)进行加密后再发布至区块链通道，对不需要进行隐私处理的交易信息(公开信息)则直接发布至区块链通道。如此，实现了具有合作关系的物流参与方之间的细粒度的隐私保护。

某些货物，如食品容易受所处环境的温度、湿度等环境因素的影响而出现变质、毁损。货物到达收货方时出现变质、毁损时，需要对造成变质、毁损的具体环节，所涉及的物流参与方进行确认及责任追溯。

基于此考虑，可选的，本发明的物流信息追溯方法还包括：

在流转过程中，各流转商节点定期(如每隔1小时)将货物所处的温度、湿度等环境信息，货物所处的具体位置及当前的时间上传至所属的区块链通道内的区块链账本中。同样的，在派件换过程中，各派件网点节点也定期将货物所处的温度、湿度等环境信息，货物所处的具体位置及当前的时间上传至所属的区块链通道内的区块链账本中。

如此，当货物出现变质、毁损时，各物流参与方能够通过存储在区块链账本中的环境信息链，确定货物具体在哪个环节、哪个流转商或派件商处受到了异常环境(如高温、高湿)的影响，最终实现追责。

如本领域一般技术人员所熟知的，RFID是一种非接触的自动识别技术。该技术最大的亮点在于一经部署，自动录入，省去了人工扫描录入的步骤，采集信息非常完备。同时，由于RFID需要部署电子标签，使得RFID的造假可能性大大降低，提高了系统的可信度。RFID还保证了信息的录入采集的客观公正，和区块链结合，可以防止上链数据作假。

现阶段，各类基于RFID和区块链的商品防伪溯源系统已经开始投入使用，其能够将商品从原材料生产到上架销售一整条完整的信息流记录并自动上链，同时加盖时间戳，精细到一物一码。还能够对数据进行加密储存，并利用分布式账本，使任何人都无法对数据做出修改，符合商业溯源的最基本诉求。消费者也可通过相应形式，查看到记录在区块链上的商品完整信息，解决了传统溯源行业的“信任问题”。

参照基于RFID和区块链的商品防伪溯源系统的技术思路，可选的，本发明也可选择将RFID引入至物流信息追溯中，通过RFID技术将货物在物流过程中的信息流完整记录并自动上链，并通过RFID技术读取区块链上的信息。

具体的，本发明中的区块链的物流信息追溯方法还包括：

物流商收到发货方交付的货物后，还包括，在货物包装盒上粘贴RFID标签，并将货品信息写入RFID标签，货品信息至少包括货物的唯一RFID编码。

流转商、派件网点使用RFID读写设备将流转信息、派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本上。

各环节中，各物流参与方均可以通过RFID读写设备读取区块链账本中的与RFID编码关联的货物的物流信息。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (8)

1.一种基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，所述物流信息追溯方法将货物的流转、派件及收货过程中的信息自动录入至区块链平台进行存储；

所述区块链平台为联盟链，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，不同区块链通道的账本信息相互隔离以实现粗粒度的隐私保护，同一区块链通道内采用加密算法和权限管理策略实现细粒度的隐私保护；

所述物流参与方包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构，各所述物流参与方根据业务需求选择加入的所述区块链通道以实现信息上链并保证隐私信息的隔离。

2.如权利要求1所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，所述物流信息追溯方法包括如下步骤：

物流商收到发货方交付的货物后，申请加入至少一个所述区块链通道内并将货品信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，所述物流商对所述流转商发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

流转商收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的流转信息上传至所属区块链通道内的区块链账本中，所述流转商对所述派件网点发起交易时，对需要进行隐私处理的交易信息进行加密后，将交易信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

派件网点收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

收货方收到货物后申请加入至少一个所述区块链通道内，将货物的收货信息及评价信息上传至所属区块链通道内的区块链账本；

监管机构读取所述区块链平台的所有区块链通道内的区块链账本，将货物的货品信息、流转信息、派件信息、收货信息及评价信息上传至数据库内以供各物流参与方查询。

3.如权利要求2所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，在流转及派件过程中，所述物流商及所述派件网点定期将货物所处的环境信息、位置信息及时间信息上传至区块链账本，所述环境信息包括货物所处环境的温度、湿度。

4.如权利要求2所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，有竞争关系的所述物流参与方申请加入所述区块链平台的不同区块链通道，有合作关系的所述物流参与方申请加入所述区块链平台的相同区块链通道。

5.如权利要求2所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于：

物流商收到发货方交付的货物后，还包括，在货物包装盒上粘贴RFID标签，并将货品信息写入RFID标签，货品信息至少包括货物的唯一编码；

所述流转商、所述派件网点使用RFID读写设备将所述流转信息、所述派件信息上传至所属区块链通道内的区块链账本上。

6.如权利要求2所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，所述区块链通道为加入至该所述区块链通道的各所述物流参与方拥有的独立通信渠道，在所述区块链通道中发送的交易信息只对加入至该所述区块链通道的所述物流参与方可见。

7.如权利要求2所述的基于区块链的物流信息追溯方法，其特征在于，所述流转商包括仓储商和运输商，所述流转信息包括仓储信息和运输信息。

8.一种基于区块链的物流信息追溯系统，其特征在于，所述物流信息追溯系统包括区块链平台、智能合约层、业务层及应用层，其中：

所述区块链平台为联盟链，其包括多个区块链通道，每个区块链通道内均存储有独立的由多个物流参与方共同参与建立和维护的区块链账本，所述物流参与方包括发货方、物流商、流转商、派件网点、收货方及监管机构；

所述智能合约层用于创建智能合约、存储智能合约及运行智能合约；

所述业务层包括接口模块、权限管理模块，所述接口模块提供所述应用层对所述智能合约层的调用接口，所述权限管理模块实现对各所述物流参与方的权限管理；

所述应用层为面向所述物流参与方的可视化平台端口。

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