CN117522248A - 一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统，方法包括：物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息；所述包裹信息包括条形码对应的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；物流终端检测到生成包裹信息时，实时将包裹信息上传至存储服务器以及将包裹信息的数字指纹存储到区块链中；存储服务器将接收到的包裹信息与对应的包裹标识号关联，以便基于所述包裹标识号查询相应包裹在各个物流节点对应的包裹信息。由于实时将包裹信息发送给存储服务器，并且在每个物流节点直接将采集到的物流数据实时上链存储，降低各物流节点篡改物流数据的可能性。降低了被篡改可能性。

Description

一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统

技术领域

本发明涉及跨境物流管理领域，特别涉及一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统。

背景技术

随着物流行业规模急剧上升，由于物流带来的纠纷(如包裹丢失、包裹损坏等)也越来越多。为应对纠纷，需要在处理纠纷时出具对于纠纷的各当事方都具有可信度的证据，这些证据一般是对物流全生命周期中关键物流节点(关键物流节点是一系列物流过程的关键事件，如包裹分拣完成的节点、包裹中转完成的节点)的信息。根据物流过程涉及的地域，物流可以分为国内物流和跨境物流，国内物流全程可以由一家物流公司完成，如中国邮政、顺丰快递等物流企业可以单独一家完成国内物流的全生命周期，而对于跨境物流由于各国营业资质、跨大洲运输能力等约束，一般需要多个国家的多家企业共同配合完成一个包裹的运输过程；同时由于跨境物流成本极高，对于在某段路线上具有相同起点和终点的多个包裹，先采用拼包，到达终点后再分拣继续运输，也是跨境物流中的常用手段，例如一个包裹5美元，5个包裹合计25美元，但是5个包裹拼包后在未达到限定重量情况下，则只需要5美元，可以节省20美元。但是，无论是国内物流还是跨境物流，都需要提供一个对物流过程信息进行记录并能够在后续发生纠纷时，向各当事方提供可信证据的物流管理系统。

经检索，中国专利(专利名称，一种基于区块链的物流追踪方法；公开号，CN106022681A)提出了基于区块链的物流追踪方法，应用于具有维护区块链的主节点以及若干个从节点的物流信息网络系统，所述从节点包括用户寄件节点、物流节点和用户收件节点；所述的物流追踪方法如下：用户寄件节点上传包裹信息到主节点；主节点针对用户寄件节点上传的包裹信息生成数字指纹，连同相应的时间戳写入区块链中，并在所有从节点中广播该区块链；各个物流节点按照包裹的物流空间传送路径依次根据所述的数字指纹以及自身和对应的下一个物流节点的节点信息生成包裹状态信息并由主节点写入区块链；相应的用户收件节点签收该包裹并形成包裹签收信息上传给主节点以写入区块链中。可见，上述专利中提供的方案，利用区块链对物流全生命周期中关键物流节点的信息进行存储，基于区块链难以篡改的特性，可以在后续发生纠纷时，可以向各方当事人提供可信的证据。

上述方案中，对应于关键物流节点的各从节点，在各从节点获取包裹信息之后无需立即将包裹信息上传区块链，而是先需要将各自的包裹信息签名后先统一上传给主节点，再由主节点验证各从节点的签名确认对应的包裹信息是由相应从节点发出之后，最后执行将包裹信息上链存储的操作。可知，主节点只能够验证包裹信息是否来自于从节点，存在从节点将包裹信息发送给主节点之前篡改包裹信息的可能性，时间作为物流中最受关注的指标之一，以时间为例，从节点对应的事件为分拣完成，则从节点可能修改分拣完成的时间，然后再把包裹信息发送给主节点。

发明内容

本发明提供一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统，能够在每个物流节点直接将采集到的物流数据实时上链存储，降低各物流节点篡改物流数据的可能性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于区块链的跨境物流管理方法，应用在由部署在多个物流节点的物流终端和存储服务器组成的区块链网络中，各物流终端构成所述区块链网络的终端节点，存储服务器构成所述区块链网络的服务器节点；

所述方法包括：

物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息；所述包裹信息包括条形码对应的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

物流终端检测到生成包裹信息时，实时将包裹信息上传至存储服务器以及将包裹信息的数字指纹存储到区块链中；

存储服务器将接收到的包裹信息与对应的包裹标识号关联，以便基于所述包裹标识号查询相应包裹在各个物流节点对应的包裹信息。

作为进一步改进，物流终端检测到生成包裹信息时，通过以下步骤将包裹信息的数字指纹存储到区块链中：

物流终端将数字指纹封装成物流数据并将所述物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中；

由区块链网络中验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块并将所述候选区块广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点对所述候选区块进行验证；

区块链中的各节点对所述候选区块的验证通过后，将所述候选区块添加到区块链上，以实现将包裹信息的数字指纹存储在区块链中。

作为进一步改进，内存池包括非压缩类内存池和压缩类内存池；

所述区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第一压缩格式的压缩包，若不是，则将物流数据添加到非压缩类内存池中，若是，则为当前压缩包创建一个新的压缩类内存池、将当前压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到压缩类内存池中；

所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块。

作为进一步改进，内存池包括非压缩类内存池和压缩类内存池；

所述区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第一压缩格式的压缩包，若不是，则将物流数据添加到非压缩类内存池中，若是，则为当前压缩包创建一个新的压缩类内存池、将当前压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到压缩类内存池中；

所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从压缩类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从压缩类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

作为进一步改进，内存池还包括一个优先类内存池；

所述区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第二压缩格式的压缩包，若是，则将第二压缩格式的压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到优先类内存池中，使得优先类内存池中存在数据；

所述方法还包括：

当优先类内存池中存在数据时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到优先类内存池中存在数据时，优先从优先类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到优先类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从优先类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从优先类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

作为进一步改进，所述方法还包括以下的拼包异常检测步骤：

拼包站点的物流终端通过拍照获取所有大包裹在打包时的第一照片，第一照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在拼包站点时条形码之间的第一相对位置信息；

解包站点的物流终端通过拍照获取目标大包裹在解包时的第二照片，第二照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在解包站点时条形码之间的第二相对位置信息；所述目标大包裹为在清关节点处于无需开包验证状态的大包裹；

将第一相对位置信息和第二相对位置信息进行比较得到比较结果；

根据比较结果确定目标大包裹是否存在异常。

作为进一步改进，物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息，具体包括：

当物流终端扫描到的条形码为小包裹对应的包裹标识号时，生成的包裹信息包括条形码对应的小包裹的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

当物流终端扫描到的条形码为大包裹对应的包裹标识号时，分别生成拼包得到所述大包裹的多个小包裹对应的包裹信息，生成的每个小包裹对应的包裹信息均包括条形码对应的小包裹的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

其中，所述大包裹由多个小包裹拼包得到，一个大包裹的包裹标识号关联着拼包构成该大包裹的多个小包裹的包裹标识号。

作为进一步改进，所述包裹信息还包括拼包数据，所述拼包数据包括用于指示当前包裹在各物流节点是否为拼包包裹的拼包标记以及与当前包裹共同拼包形成一个大包裹的小包裹的包裹标识号，所述方法还包括从区块链网络中为目标包裹获取各物流节点对应的物流数据的步骤：

存储服务器从数据库中获取目标包裹在各物流节点时对应的扫描条形码对应的时间；

对于目标包裹的每个物流节点，存储服务器将各物流节点对应的扫描条形码对应的时间作为目标时间点，并从区块链中将时间戳对应时间晚于目标时间点且与目标时间点最近的区块开始，遍历区块中的每一笔物流数据，直到匹配到与各物流节点对应的包裹信息的数字指纹相同的物流数据；

在存储服务器检测到目标包裹在相应物流节点为拼包包裹时，所述方法还包括获取在相应物流节点时，与所述目标包裹属于同一个大包裹的其他小包裹的物流数据的步骤：

存储服务器匹配到目标包裹在所述相应物流节点对应的物流数据时，以匹配到各物流节点对应的物流数据所在的区块为目标区块，首先对目标区块的所有物流数据进行匹配，在目标区块匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据时，完成匹配；否则，继续对目标区块的上一个区块以及下一个区块进行匹配，直到匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，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时实现上述的方法的步骤。

相比于现有技术中物流数据发送给同一个的主节点执行上链，导致在各物流节点的设备在将数据发送给主节点之前存在篡改数据的可能性，本实施例中提供了一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统，该方案在每个物流节点一旦物流终端扫描包裹的条形码就会生成包裹信息，并且实时将包裹信息发送给存储服务器，并且在每个物流节点直接将采集到的物流数据实时上链存储，降低各物流节点篡改包裹信息和物流数据的可能性。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的工作原理示意图；

图2为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的流程示意图；

图3为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的流程示意图；

图4为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的流程示意图；

图5为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的流程示意图；

图6为本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明实施例中提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的工作原理示意图。如图所示，该方法应用在由部署在多个物流节点的物流终端和存储服务器组成的区块链网络中，各物流终端构成所述区块链网络的终端节点，存储服务器构成所述区块链网络的服务器节点。具体的，图1中示出了4个物流终端，包括物流终端1、物流终端2、物流终端3、物流终端4以及一个存储服务器，这五个设备均分别构成区块链网络的节点，这些节点均具有以下功能：将数据打包成物流数据然后广播到区块链网络、通过共识算法竞争成为验证节点、成为验证节点后将接收到的物流数据封装生成新的区块然后上链并将该区块广播给区块链网络的其他节点，其他节点接收到新区块后也把该区块上链。在具体的业务场景中，物流终端1、物流终端2可以是海外物流合作商部署的物流站点中具有扫描一维条形码和二维条形码功能的计算机设备，物流终端3、物流终端4和存储服务器是部署在国内的具有扫描一维条形码和二维条形码功能的计算机设备。

在跨国物流中是需要多家物流公司配合的，举例而言，A用户在美国电商平台B下单了一件商品，基于节省运费考虑，委托美国C公司按照拼包方式进行运输，拼包的始发地为O地点，目标地为F地点，即该大包裹内的商品在O到F之间具有相同的路线。而C公司只负责在美国本土的运输以及在美国出口的清关，在美国清关之后，在国际运输阶段由D公司运输到达中国关口并完成进口的清关，清关之后交由国内E公司运输，E公司将大包裹运输到F地点(例如华北分拣中心)后，将大包裹中的各个小包裹拆分出来，再根据各个小包裹目的地安排从相应物流路线运输到各包裹最终目的地。

其中，物流终端1是C公司部署在拼包站点的设备，一旦完成多件包裹的拼包之后，通过物流终端1扫描大包裹上的二维码，就可以生成，将大包裹关联的多个小包裹对应的包裹信息，例如大包裹的包裹标识号为A，拼包形成大包裹的4个小包裹的包裹标识号分别是a1、a2、a3、a4，则一旦物流终端1扫描大包裹的二维码时，就会生成a1、a2、a3、a4这4个小包裹对应的包裹信息并上传到存储服务器中进行存储。生成包裹信息时，物流终端1上的软件根据预设规则判断该终端的物流终端对应的物流节点事件为拼包，其他可能的物流节点事件还包括分拣、清关等，扫描条形码时间为2023年10月1日18：35：24，根据该信息可以确定大包裹A在2023年10月1日18：35：24完成了拼包。而根据物流终端1绑定的站点地址信息，例如美国洛杉矶的某个地址(即O地点)，就可以让用户通过手机向存储服务器请求查询其包裹a1的包裹信息。可以理解，由于大包裹内的商品在O到F之间具有相同的路线，所以在O到F之间如果包裹未被解包的情况下，拼包形成大包裹的4个小包裹a1、a2、a3、a4在拼包状态下具有相同的物流节点信息。

物流终端2是D公司部署在等待进口清关处对应物流站点的设备，大包裹A被运输到该位置，说明大包裹A处于等待进口清关的节点，此时使用物流终端2扫描大包裹A上的二维码，扫描条形码时间为2023年10月5日12：30：20，根据该信息可以确定大包裹A在2023年10月5日12：30：20到达了等待进口清关的位置。相应的，还可以设置一个专门的物流终端5，配备给该位置的工作人员手持，以便于海关人员将包裹打开检查时，工作人员可以通过物流终端5扫描在清关过程中被开包检查的包裹的二维码，基于被开包检查这一物流节点事件生成对应的包裹信息并上传存储服务器。

完成进口清关之后，由国内E公司将大包裹A继续运输到F地点，F地点处部署有物流终端3，物流终端3对应的物流节点事件被预先设置为“包裹达到F地点分拣中心，正在分拣中”，即物流终端3扫描大包裹A的二维码时，就会生成4个小包裹a1、a2、a3、a4对应的包裹信息，用于记录当前4个小包裹a1、a2、a3、a4所处的物流节点，即“包裹达到F地点分拣中心，正在分拣中”。

在F地点，4个小包裹a1、a2、a3、a4会被分别运输到四个对应的最终目的地，而物流终端4位于a1的最终目的地对应的派送站，物流终端4对应的物流节点事件被预先设置为“包裹达到G地的派送中心，您的包裹正在派送中，请您保持电话可正常接听”，所以当物流终端4扫描小包裹a1的二维码时，就会生成a1对应的包裹信息，用于记录当前a1所处的物流节点，即“包裹达到G地的派送中心，您的包裹正在派送中，请您保持电话可正常接听”。

上述内容结合图1描述了本发明提供的一种基于区块链的跨境物流管理方法的应用场景，以下将结合附图2至6具体描述本发明的实施方式。

参照图1，在一个实施例中，提供了一种基于区块链的跨境物流管理方法，所述方法包括：

步骤S101，物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息；所述包裹信息包括条形码对应的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间。

举例而言，包裹标识号为a1，物流终端4对应的物流节点事件被预先设置为“包裹达到G地的派送中心，您的包裹正在派送中，请您保持电话可正常接听”，扫描条形码对应的时间为2023年10月15日19：10：05，物流终端4一旦扫描到包裹上的条形码时，便将上述信息整合到包裹信息中。更进一步，物流终端4绑定的站点地址信息也可以整合到包裹信息中，基于步骤S101可以得到包裹a1在某个物流节点上的一条包裹信息。

步骤S102，物流终端检测到生成包裹信息时，实时将包裹信息上传至存储服务器以及将包裹信息的数字指纹存储到区块链中。

在该步骤中，物流终端4检测到生成包裹信息之后，立即将包裹信息上传至存储服务器进行保存在生成包裹信息的同时，还通过哈希算法计算出包裹信息的哈希摘要作为数字指纹并通过物流终端4将该数字指纹存储到区块链中。

步骤S103，存储服务器将接收到的包裹信息与对应的包裹标识号关联，以便基于所述包裹标识号查询相应包裹在各个物流节点对应的包裹信息。

具体的，存储服务器中的数据库为每个包裹建立了一张物流节点表，每当各包裹生成新的包裹信息时，就会将对应的包裹信息添加到相应包裹的物流节点表中。例如，将物流终端4生成的包裹信息添加到包裹标识号为a1的物流节点表中。后续用户可以通过手机终端向存储服务器发送查询请求，存储服务器响应于查询请求中携带的包裹标识号a1找到对应的物流节点表，并将包裹a1对应的物流节点表数据返回给手机终端，以显示抱箍a1在各个物流节点对应的包裹信息。

相比于现有技术中物流数据发送给同一个的主节点执行上链，导致在各物流节点的设备在将数据发送给主节点之前存在篡改数据的可能性，本实施例中提供了一种基于区块链的跨境物流管理方法及系统，该方案在每个物流节点一旦物流终端扫描包裹的条形码就会生成包裹信息，并且实时将包裹信息发送给存储服务器，并且在每个物流节点直接将采集到的物流数据实时上链存储，降低各物流节点篡改包裹信息和物流数据的可能性。

参照图3，在一个实施例中，物流终端检测到生成包裹信息时，通过以下步骤将包裹信息的数字指纹存储到区块链中：

步骤S201，物流终端将数字指纹封装成物流数据并将所述物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中。

在区块链网络中，物流终端4会将数字指纹广播至区块链网络中的其他节点，如物流终端1至3以及服务器节点等。根据设定的规则，物流终端4在将数字指纹广播出去之前，需要按照设定的数据结构进行封装得到物流数据，该物流数据应当包括区块链节点地址、数字指纹、封装生成该物流数据的时间等。对交易数据的验证主要验证数据结构是否正确，是否缺少对应的数据，保证交易数据的完整性。区块链中的各节点接收到物流数据后，会对物流数据进行验证，例如验证数据结构是否正确，验证通过后每个节点都会将这些物流数据添加到本地的内存池中暂存起来，即内存池中的数据是没有被加入到区块中的物流数据，接着各节点会按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块。

步骤S202，由区块链网络中验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块并将所述候选区块广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点对所述候选区块进行验证。

可以理解的是，验证节点是通过共识算法选取出来的，具体的共识算法属于现有技术，此处不再赘述。

步骤S203，区块链中的各节点对所述候选区块的验证通过后，将所述候选区块添加到区块链上，以实现将包裹信息的数字指纹存储在区块链中。

通过步骤S201至S203，可以将包裹在各物流节点的包裹信息对应的数字指纹保存在区块链中，后续发生纠纷时，将保存在存储服务器上的包裹信息计算出数字指纹与保存在区块链上的数字指纹进行比较，就可以确定包裹信息是否被修改。

更进一步的，对于拼包场景而言，即上述由a1、a2、a3、a4这4个小包裹拼包形成的大包裹A的场景中，由于a1、a2、a3、a4这4个小包裹在从O到F之间具有相同的路线，对应的包裹信息除了包裹标识号不同，其他都是相同的，因此后续a1包裹发生纠纷时，各方当事人可能需要依赖共同拼包的a2、a3等包裹的包裹数据来证明或核对某些数据，以加强证据链说服力。例如发生包裹丢失或误投事件：如果a1包裹在到达目的地后丢失或被误投，用户可能会要求快递公司提供A的运输数据，以验证包裹是否已达目的地。而其他小包裹a2、a3的运输数据同样可以作为参考证据，如果这些小包裹已经顺利送达，则表示A大包裹已经到达目的地，进一步证明a1包裹的丢失或误投可能存在。包裹损坏事件：如果a1包裹在运输过程中或者运输完后出现损坏，用户可能会需要A的运输过程数据来证明是在运输过程中出现了问题，而非是自己收货时损坏的。同样，a2、a3的数据也可以作为参考，如果它们也有损坏情况，那么证明可能是运输环节的问题。包裹未扫码入库事件：在A包裹分拆后，如果a1包裹未被扫码入库记录，则可以通过查看a2，a3的记录，看是否是在大包裹A的解包环节出错。

综上所述，在拼包的某个包裹发生纠纷时，存在需要共同拼包的其他包裹的包裹数据共同验证的需求。而由于区块链中的验证节点是通过共识算法选取出来的，意味着每个生成每个区块对应的验证节点可能不同，例如区块高度为4832的区块可能是物流终端1生成的，区块高度为4833的区块可能是物流终端4生成的，并且各区块链节点都是从自身内存池中的数据中选取物流数据生成当前区块高度的候选区块，由于同一笔物流数据传播到各个节点的时间点不尽相同，意味着即使是物流终端1将一笔物流数据广播至区块链网络中，其也无法准确知道该笔物流数据具体保存在哪个区块中。发生纠纷需要验证时，就需要利用需要验证的数据，例如，a1的物流节点表包括6笔包裹信息，需要先计算出6笔包裹信息的数字指纹，然后在区块链中与各区块中的数据进行遍历比对，虽然区块链中提供的梅克尔树结构可以提高在一个区块中匹配到一笔具体物流数据的效率，但是由于不能准确确定该笔物流数据存储在哪个区块中，所以就需要对每一笔物流数据重复遍历很多区块的操作。更具体的，对于在拼包的某个包裹发生纠纷时，存在需要共同拼包的其他包裹的包裹数据共同验证的需求。与其拼包的其他包裹数量为3个，如果每个包裹也有6笔包裹信息，就意味需要找到6+18＝24笔包裹信息对应的物流数据。换而言之，就需要将对每一笔物流数据重复遍历很多区块的操作重复24次，会需要较大的计算机资源开销。其原因是，无法确定这24笔包裹信息存储的区块之间的距离，如果距离很远意味着遍历所需的资源开销很大。

以下将通过具体实施例说明本发明降低遍历所需资源的方案。

参照图4，在第一种实施例中，内存池包括非压缩类内存池和压缩类内存池；

所述区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中，具体包括：

步骤S301，区块链中的各节点接收到物流数据时，跳转到步骤S302。

步骤S302，判断所述物流数据是否属于第一压缩格式的压缩包，若不是，跳转到步骤S304；若是，跳转到步骤S303。

步骤S303，若是，则为当前压缩包创建一个新的压缩类内存池、将当前压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到压缩类内存池中。

步骤S304，判断所述物流数据是否属于第二压缩格式的压缩包，若不是，跳转到步骤S306；若是，跳转到步骤S305。

其中，在一个示例中，第一压缩格式可以是，.zip格式，第二压缩格式可以是，.rar格式。具体的，所述方法还包括：

当物流终端扫描到的条形码为大包裹对应的包裹标识号时，分别生成拼包得到所述大包裹的多个小包裹对应的包裹信息，生成的每个小包裹对应的包裹信息均包括条形码对应的小包裹的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；其中，所述大包裹由多个小包裹拼包得到，一个大包裹的包裹标识号关联着拼包构成该大包裹的多个小包裹的包裹标识号。

物流终端将生成的拼包得到所述大包裹的多个小包裹对应的包裹信息打包成第一压缩格式的压缩包并将第一压缩格式的压缩包封装为物流数据广播至区块链网络中。

步骤S305，将第二压缩格式的压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到优先类内存池中，使得优先类内存池中存在数据。

步骤S306，则将物流数据添加到非压缩类内存池中。

本实施例中，内存池分为三类，非压缩类内存池、压缩类内存池、优先类内存池，其中优先类内存池中的物流数据在生成区块时具有最高优先级，设定策略规定只要优先类内存池中存在数据就优先将优先类内存池中的物流数据封装成当前区块高度对应的候选区块。压缩类内存池中的物流数据在生成区块时具有第二优先级，设定策略规定如果没有优先类内存池，只要压缩类内存池中存在数据就优先将压缩类内存池中的物流数据封装成当前区块高度对应的候选区块。非压缩类内存池具有最低优先级，只有优先类内存池和压缩类内存池中不存储数据时才从非压缩类内存池中的物流数据封装成当前区块高度对应的候选区块。并且非压缩类内存池和优先类内存池分别只有一个，而压缩类内存池是有多个的，一旦节点检测到接收到的物流数据为第一压缩格式的压缩包就会创建一个对应的压缩类内存池并将接收到的物流数据解压得到的多条数据添加到该压缩类内存池中。考虑到如果一个压缩类内存池中的多条数据(例如100条)的数据量大于单个区块允许的最大数据量，其中70条数据作为可用部分，这70条数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量，可以被封装在当前区块高度(如5874)的区块中，剩余的30条数据作为剩余部分无法被封装到当前区块高度(如5874)的区块中。显然，为了让剩余的30条数据在封装到区块高度为5875的区块中，需要让生成区块高度为5875区块的验证节点优先将剩余的30条数封装到区块高度为5875的区块中，因此，检测到压缩类内存池中的多条数据无法被一次性封装到一个区块中时，就需要将这些剩余部分添加到优先类内存池中，并且将剩余部分从压缩类内存池中删除，并通过设定策略规定只要优先类内存池中存在数据就优先将优先类内存池中的物流数据封装成当前区块高度对应的候选区块。以便于后续需要从区块链中遍历a1包裹同属拼包的其他包裹的数据时，可以降低遍历的资源开销。具体实施例包括如下的实施例1至实施例4：

实施例1

该实施例1中，针对的是优先类内存池中不存在数据且压缩类内存池中全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量的情况，此时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据。

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块。

实施例2

该实施例2中，针对的是优先类内存池中不存在数据且压缩类内存池中全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量的情况，此时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从压缩类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从压缩类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

实施例3

假设实施例2中生成了区块高度为5874的区块，则在实施例3中对于剩余部分，则需要让其可以被封装在区块高度为5875的区块中，因此需要将实施例2中的剩余部分添加到优先类内存池中。

实施例3中，针对的是优先类内存池中存在数据且优先类内存池中全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量的情况：

当优先类内存池中存在数据时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到优先类内存池中存在数据时，优先从优先类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到优先类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块。

实施例4

假设实施例2中生成了区块高度为5874的区块，则在实施例4中对于剩余部分，则需要让其可以被封装在区块高度为5875的区块中，因此需要将实施例2中的剩余部分添加到优先类内存池中。

实施例4中，针对的是优先类内存池中存在数据且优先类内存池中全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量的情况：

当优先类内存池中存在数据时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到优先类内存池中存在数据时，优先从优先类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从优先类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从优先类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

概括地说，通过上述实施例1至实施例4，可以将拼包得到所述大包裹的多个小包裹对应的包裹信息打包成第一压缩格式的压缩包对应的物流数据保存在同一个区块或相邻的区块中，后续发生纠纷需要从区块中遍历出拼包包裹对应的其他包裹的数据时，可以降低遍历的资源开销。

具体的，基于上述实施例1至实施例4提供的方案将物流数据存储在区块链中之后，在后续需要从区块链中取出数据进行核对时，可以采用以下的方案：

所述包裹信息还包括拼包数据，所述拼包数据包括用于指示当前包裹在各物流节点是否为拼包包裹的拼包标记以及与当前包裹共同拼包形成一个大包裹的小包裹的包裹标识号，如图6所示，所述方法还包括从区块链网络中为目标包裹获取各物流节点对应的物流数据的步骤：

步骤S501，存储服务器从数据库中获取目标包裹在各物流节点时对应的扫描条形码对应的时间。

步骤S502，对于目标包裹的每个物流节点，存储服务器将各物流节点对应的扫描条形码对应的时间作为目标时间点，并从区块链中将时间戳对应时间晚于目标时间点且与目标时间点最近的区块开始，遍历区块中的每一笔物流数据，直到匹配到与各物流节点对应的包裹信息的数字指纹相同的物流数据。

在存储服务器检测到目标包裹在相应物流节点为拼包包裹时，所述方法还包括获取在相应物流节点时，与所述目标包裹属于同一个大包裹的其他小包裹的物流数据的步骤：

存储服务器匹配到目标包裹在所述相应物流节点对应的物流数据时，以匹配到各物流节点对应的物流数据所在的区块为目标区块，首先对目标区块的所有物流数据进行匹配，在目标区块匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据时，完成匹配；否则，继续对目标区块的上一个区块以及下一个区块进行匹配，直到匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据。

举例而言，如果包裹a1的这6笔包裹信息按照顺序分别位于区块高度为4578、5435、6045、7756、7857、8001，则第一笔物流数据是从区块高度为4571的区块开始遍历的，需要遍历8个区块；第二笔物流数据是从区块高度为5430的区块开始遍历的，需要遍历36个区块；第三笔物流数据是从区块高度为6002的区块开始遍历的，需要遍历44个区块；第四笔物流数据是从区块高度为7705的区块开始遍历的，需要遍历52个区块；第五笔物流数据是从区块高度为7830的区块开始遍历的，需要遍历28个区块；第六笔物流数据是从区块高度为7990的区块开始遍历的，需要遍历12个区块；合计需要遍历8+36+44+52+28+12＝180个区块。如果不采用本实施例提供的方案，则对于包裹a2、a3、a4，也都是从a2、a3、a4对应的物流节点表中取出各笔包裹信息到区块链中进行遍历匹配，假设a2、a3、a4与a1全程都是路线相同，我们认为a2、a3、a4对应的遍历区块数量大致都180个区块，则现有技术中为了得到a1、a2、a3、a4四个包裹在区块链中存储的对应的物流数据，需要遍历的区块链总数量大约为180*4＝720个区块。而采用本实施提供的方案，由于跟a1属于同一个大包裹的其他拼包的小包裹a2、a3、a4在相同物流节点的物流数据都保存在一个区块中或者相邻的几个区块中，相当于在区块中遍历a1的数据时，就可以在相同的区块中得到a2、a3、a4对应的数据，即本实施例中为了得到a1、a2、a3、a4四个包裹在区块链中存储的对应的物流数据，需要遍历的区块链总数量大约为180个区块，降低了遍历所需的资源。

如图5所示，在一个实施例中，所述方法还包括以下的拼包异常检测步骤：

步骤S401，拼包站点的物流终端通过拍照获取所有大包裹在打包时的第一照片，第一照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在拼包站点时条形码之间的第一相对位置信息。

可以理解的是，本实施例中被打包成一个大包裹的多个小包裹上都粘贴有对应的条形码，在将多个小包裹打包成大包裹并被固定住相对位置时，使得各小包裹的条形码都位于各小包裹的正上方位置，方便一次拍照可以拍摄到所有小包裹上条形码之间的相对位置。

步骤S402，解包站点的物流终端通过拍照获取目标大包裹在解包时的第二照片，第二照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在解包站点时条形码之间的第二相对位置信息；所述目标大包裹为在清关节点处于无需开包验证状态的大包裹。

可以理解的是，当大包裹在解包站点被打开时，由于运输过程中存在晃动，各小包裹的相对位置会发生略微改变，但是各小包裹的条形码相对位置在没有被拆箱挪动过的情况下，一般发生变化。而在清关时，如果是需要开包验证的，由于海关检测人员将小包裹拿出并可能开包查看，陪同检查的物流工作人员或者海关人员很难保证将各个小包裹按照原位置放回，所以清关时被开包验证的大包裹很难通过条形码相对位置判断在清关之前或之后是否被异常打开。

步骤S403，将第一相对位置信息和第二相对位置信息进行比较得到比较结果。

步骤S404，根据比较结果确定目标大包裹是否存在异常。

比较第一照片和第二照片中各小包裹条形码之间的相对位置可以帮助工作人员快速初步确定大包裹是否存在被异常打开的情况。可以理解的是，如果仅仅是通过拍摄各小包裹在大包裹中的姿态识别包裹是否被异常打开过，由于运输过程的晃动会导致各小包裹之间姿态发生略微变化，很容易会存在较多误判异常打开警告，容易引起用户纠纷。本发明通过识别条形码的相对位置既能够借助图像识别快速帮助工作人员初步判断包裹是否被异常打开，也可以进一步避免误判过多的情况。

本发明实施例提供了一种计算机设备，该终端包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的基于区块链的跨境物流管理方法。存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及基于区块链的数据存储。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质可设置于终端或者服务器之中以保存用于实现一种基于区块链的跨境物流管理方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的基于区块链的跨境物流管理方法。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，应用在由部署在多个物流节点的物流终端和存储服务器组成的区块链网络中，各物流终端构成所述区块链网络的终端节点，存储服务器构成所述区块链网络的服务器节点；

所述方法包括：

物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息；所述包裹信息包括条形码对应的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

物流终端检测到生成包裹信息时，实时将包裹信息上传至存储服务器以及将包裹信息的数字指纹存储到区块链中；

存储服务器将接收到的包裹信息与对应的包裹标识号关联，以便基于所述包裹标识号查询相应包裹在各个物流节点对应的包裹信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，物流终端检测到生成包裹信息时，通过以下步骤将包裹信息的数字指纹存储到区块链中：

物流终端将数字指纹封装成物流数据并将所述物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中；

由区块链网络中验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块并将所述候选区块广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点对所述候选区块进行验证；

区块链中的各节点对所述候选区块的验证通过后，将所述候选区块添加到区块链上，以实现将包裹信息的数字指纹存储在区块链中。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，内存池包括非压缩类内存池和压缩类内存池；

所述区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第一压缩格式的压缩包，若不是，则将物流数据添加到非压缩类内存池中，若是，则为当前压缩包创建一个新的压缩类内存池、将当前压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到压缩类内存池中；

所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块。

4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，内存池包括非压缩类内存池和压缩类内存池；

所述区块链中的其他节点将物流数据添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第一压缩格式的压缩包，若不是，则将物流数据添加到非压缩类内存池中，若是，则为当前压缩包创建一个新的压缩类内存池、将当前压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到压缩类内存池中；

所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到压缩类内存池中存在数据时，优先从压缩类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从压缩类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从压缩类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，内存池还包括一个优先类内存池；

所述区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中，具体包括：

区块链中的各节点接收到物流数据时，判断所述物流数据是否属于第二压缩格式的压缩包，若是，则将第二压缩格式的压缩包解压并将解压得到的多条数据添加到优先类内存池中，使得优先类内存池中存在数据；

所述方法还包括：

当优先类内存池中存在数据时，所述验证节点按照设定策略从内存池中选取相应的物流数据封装形成当前区块高度的候选区块，具体包括：

验证节点检测到优先类内存池中存在数据时，优先从优先类内存池中选取全部的数据作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据；

检测到优先类内存池中选取全部的数据的数据量不大于单个区块允许的最大数据量时，基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；

检测到压缩类内存池中选取全部的数据的数据量大于单个区块允许的最大数据量时，将从优先类内存池中选取的全部数据分为可用部分和剩余部分；可用部分的数据量不大于单个区块允许的最大数据量；

将可用部分作为封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据并基于获取的封装形成当前区块高度的候选区块时所需的数据进行封装，以形成当前区块高度的候选区块；同时，将剩余部分从优先类内存池中删除并将剩余部分打包成第二压缩格式的压缩包并将第二压缩格式的压缩包作为物流数据广播至区块链网络中，以使得区块链中的其他节点将第二压缩格式的压缩包添加到内存池中。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，所述方法还包括以下的拼包异常检测步骤：

拼包站点的物流终端通过拍照获取所有大包裹在打包时的第一照片，第一照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在拼包站点时条形码之间的第一相对位置信息；

解包站点的物流终端通过拍照获取目标大包裹在解包时的第二照片，第二照片显示有被打包成一个大包裹的多个小包裹在解包站点时条形码之间的第二相对位置信息；所述目标大包裹为在清关节点处于无需开包验证状态的大包裹；

将第一相对位置信息和第二相对位置信息进行比较得到比较结果；

根据比较结果确定目标大包裹是否存在异常。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，物流终端响应于扫描到的包裹上的条形码，生成包裹信息，具体包括：

当物流终端扫描到的条形码为小包裹对应的包裹标识号时，生成的包裹信息包括条形码对应的小包裹的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

当物流终端扫描到的条形码为大包裹对应的包裹标识号时，分别生成拼包得到所述大包裹的多个小包裹对应的包裹信息，生成的每个小包裹对应的包裹信息均包括条形码对应的小包裹的包裹标识号、物流终端对应的物流节点事件以及扫描条形码对应的时间；

其中，所述大包裹由多个小包裹拼包得到，一个大包裹的包裹标识号关联着拼包构成该大包裹的多个小包裹的包裹标识号。

8.根据权利要求3至5中任一项所述的一种基于区块链的跨境物流管理方法，其特征在于，所述包裹信息还包括拼包数据，所述拼包数据包括用于指示当前包裹在各物流节点是否为拼包包裹的拼包标记以及与当前包裹共同拼包形成一个大包裹的小包裹的包裹标识号，所述方法还包括从区块链网络中为目标包裹获取各物流节点对应的物流数据的步骤：

存储服务器从数据库中获取目标包裹在各物流节点时对应的扫描条形码对应的时间；

对于目标包裹的每个物流节点，存储服务器将各物流节点对应的扫描条形码对应的时间作为目标时间点，并从区块链中将时间戳对应时间晚于目标时间点且与目标时间点最近的区块开始，遍历区块中的每一笔物流数据，直到匹配到与各物流节点对应的包裹信息的数字指纹相同的物流数据；

在存储服务器检测到目标包裹在相应物流节点为拼包包裹时，所述方法还包括获取在相应物流节点时，与所述目标包裹属于同一个大包裹的其他小包裹的物流数据的步骤：

存储服务器匹配到目标包裹在所述相应物流节点对应的物流数据时，以匹配到各物流节点对应的物流数据所在的区块为目标区块，首先对目标区块的所有物流数据进行匹配，在目标区块匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据时，完成匹配；否则，继续对目标区块的上一个区块以及下一个区块进行匹配，直到匹配到与所述目标包裹属于同一个大包裹的所有小包裹的物流数据。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，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时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。