區塊鏈技術作為近年來備受關注的一項熱門技術，在各行業的應用越來越廣泛。本文回顧了區塊鏈技術的發展，提出了行業適用性判斷準則，并對交通基礎設施建造與養管、交通大數據分析與應用、高速公路收費和物流四個領域的區塊鏈技術的適用性進行了分析和探討，提出了初步應用設想和展望。
本文簡要介紹了區塊鏈技術的發展歷程，針對交通領域區塊鏈技術的應用，對交通基礎設施建造與養管、交通大數據分析與應用、高速公路收費和物流四個領域的區塊鏈技術的適用性進行了分析和探討，提出了初步應用設想和展望。區塊鏈概念在2008年由日裔美國科學家中本聰第一次提出，其本質是帶一個時間戳的分布式存儲數據庫，并通過點對點傳輸、加密存儲和驗證技術、共同管理的組網方式解決了互聯網中心化服務器數據存儲的信任問題。隨后在以比特幣為代表的電子貨幣中作為底層技術進行實際應用，這就是區塊鏈1.0，即：去中心化的數字貨幣應用。2014年開始，區塊鏈在金融領域的應用進一步擴大，以“以太坊”為代表的平臺級應用出現。以太坊作為一個平臺，提供各種模塊讓用戶用以搭建應用。在平臺上應用的本質是建立一個智能合約，這是以太坊技術的核心。以太坊提供了一個強大的合約編程環境，通過合約的開發實現各種商業與非商業環境下的復雜邏輯編程，讓區塊鏈技術不僅僅是發幣，而且能夠提供更多的商業、非商業的應用場景。這就是區塊鏈2.0時代，即：數字資產金融應用或企業級應用。區塊鏈1.0和2.0均還停留在數字貨幣和金融行業的應用上，到了區塊鏈3.0已經擴展到金融之外的各行業應用場景。區塊鏈3.0是指區塊鏈在金融行業之外的各行業的應用場景，能夠滿足更加復雜的商業邏輯，區塊鏈3.0被稱為互聯網技術之后的新一代技術創新，足以推動更大的產業改革。所以區塊鏈3.0將更加具有實用性，利用區塊鏈，可以不再依賴于第三方或某機構獲取信任并建立信用特性賦能各行業。區塊鏈3.0或將改變互聯網時代的“生產關系”，能夠通過實現信任的方式提高整體系統的工作效率。區塊鏈3.0也被稱為“價值互聯網”。小結：區塊鏈1.0是區塊鏈技術的萌芽，應用范圍只局限于數字貨幣；區塊鏈2.0是區塊鏈在金融、智能合約方向的技術落地；區塊鏈3.0是繼互聯網技術之后的一次技術創新，將在各行業廣泛應用。首先需要明確：區塊鏈是一種技術，具有分布式、去中心化、去信任、不可篡改、可編程的特性。區塊鏈面向行業適用于多狀態、多環節，需要多方參與協同完成，多方互相不信任，無法使用可信第三方完美解決的事情。綜合區塊鏈技術特性和實際需求，可以按照圖1所示的流程圖來判斷這個場景是否需要區塊鏈。（圖1引自華為區塊鏈技術團隊編著的《區塊鏈技術及應用》）
小結：充分理解和掌握區塊鏈技術的特性，綜合技術特點、需求、效率等需求對區塊鏈的行業應用方可做正確判斷。任何一種產品的質量溯源主要解決的是“信任問題”和“數據存儲”問題。解決“信任問題”，一方面是因為“溯源”可以對生產者起到“震懾”的作用；另一方面，通過溯源機制可以讓生產流程和工藝更加標準化和精細化，從而提升產品質量。解決“數據存儲”問題的根本是要建立一套能夠快速、準確進行產品制造過程中各類信息的存儲和查詢的機制。當前工程建設采用的溯源途徑主要依靠工程檔案實現，部分實現了信息化，主要存在“數據真實性難以保障”“原材料源頭信息不能采集”“溯源效率低”等問題。而區塊鏈“去中心化存儲”和“建立信任機制”這兩方面的特性恰好具備解決上述問題的基礎。可以通過搭建“聯盟鏈”的方式，利用“共識算法”技術解決原材料生產、現場施工、驗收檢測、行業監督各方面的數據安全和信任問題，從而實現全過程的工程質量溯源。如圖2所示。
“資信”和“業績”是與工程招投標有關的兩個重要指標。當前在工程招標活動中對這兩個指標核查的唯一途徑是通過交通運輸部建設市場信用信息管理系統實現，查詢方式為人工查詢。該系統數據來源為企業自行錄入后由屬地行業主管部門核實后記錄產生。全人工錄入和查詢的方式無法保障數據的及時性和準確性。利用區塊鏈“智能合約”“電子合同”“數字簽名”等技術建立一個全國性的“資信聯盟鏈”，將各地區、行業的招投標數據、合同履約情況、企業和從業人員資信信息進行數據共享，從而實現數據自動錄入、自動查詢和驗證，從根源上解決信任問題和數據及時性和完整性問題。在未來，行業可以同區塊鏈技術結合建立“數字招標”和“電子合同”標準，全面推行“數字招標”和“電子合同”應用，實現“資信智能評標”和“合同智能履約”，實現全程無紙化。交通運輸公路水運工程實行對企業和從業人員“信用評價”管理機制。該機制能夠對企業和從業人員形成制度上的約束，讓其更好地誠信經營和從業。“信用評價”考核的方式是從工程項目層到地方行業管理部門，最后到交通運輸部按照考核評價標準層層進行考核評價和上報，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果。利用區塊鏈技術可以對現有“信用評價”系統進行升級完善，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“聯盟鏈”將各地區系統上鏈，實現數據及時共享；三是可以通過“智能合約”技術，將事件與評價結果進行“智能評價”，減少人為因素干擾。綜上所述，利用區塊鏈技術可以解決資信和信用數據的綜合管理問題，為“信用交通”建設提供良好的管理平臺交通運輸行業數據由兩類構成。第一類為交通基礎設施數據，包括公路、鐵路、港口、機場等各類設施的基礎數據以及在運營使用過程中的各類交通數據流，交通管控中產生的各類管理數據等，目前交通運輸行業各類業務信息管理系統約有700余種，數據規模達到PB級；第二類為與交通運輸相關的行業數據，包括規劃、土地資源、氣象、環境等。（1）數據資源開放共享程度不夠。主要表現在交通運輸各行業之間、各地區之間、政府與企業之間尚未形成一套有效的數據共享機制，信息孤島問題嚴重。（2）數據資源價值挖掘深度不足。主要表現在行業內缺乏對交通運輸行業數據的價值挖掘研究、沒有統一的數據標準、缺乏數據處理與分析的關鍵技術等。（3）數據信息安全防護面臨較大挑戰。目前存在數據庫軟硬件國產化率較低、尚未形成統一的數據加密與傳輸標準等問題，對數據傳輸和共享造成障礙。交通運輸部公路科學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信息應用云平臺”進行了交通大數據的應用探索。“云平臺”的建立，在一定程度上解決了數據共享問題，但沒有從根本上打消數據提供者擔心的數據外泄和系統安全問題。關于區塊鏈數據的存儲和共享機制，國內外有很多相關的研究，這些研究探討了在不同應用場景下如何在區塊鏈上存儲可信數據。一方面，需充分利用區塊鏈不可篡改的特性保證數據的安全性；另一方面，還需要在保證隱私的前提下將存儲在鏈上的數據共享給具備訪問權限的用戶。基于云計算和區塊鏈技術的特點，從技術層面來說，利用區塊鏈+云計算的模式是解決當前交通大數據平臺搭設及數據應用問題的一個有效方案。微軟、IBM、阿里、騰訊等云平臺服務商均提供了通過BaaS服務的方式搭建區塊鏈服務，可以從技術層面解決云平臺不能解決的數據共享和安全問題，還可以規避區塊鏈技術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《基于云平臺的區塊鏈組網方案及數據共享存儲機制》（計算機與現代化，2019年第九期）。通過區塊鏈+云計算的模式，還可以解決交通行業數據與公安系統數據、氣象部門數據等跨行業數據的共享問題。該問題得到解決后，除了可以在交通出行方面進行數據應用外，共享的綜合大數據在“大數據治超”“交通流量分析預測”“高速公路通行費追逃”等方面均能發揮強大作用，形成一個完整的交通行業區塊鏈+云技術+大數據的綜合服務平臺，對推進智慧交通發展起到積極促進作用。區塊鏈技術在金融結算領域的應用場景較多，技術已經比較成熟。2020年，我國全面取消省界收費站，實行全國聯網的ETC收費模式。當前的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，將收費數據進行一級拆分，各省級中心負責本區域內的聯網高速公路的二級拆分，一般拆分周期需要5-7天。如果利用區塊鏈技術，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。每個省內各路段公司、銀行、聯網中心和ETC中心組成一個弱中心化的聯盟鏈，省級中心監管節點；各省中心和部中心組成一個聯盟鏈，部中心作為監管節點。收費數據隨時上鏈記錄，資金隨時流轉到各路段公司賬戶。具體的拆賬模式根據預先設定好的拆分規則建立一個智能合約，當達到拆分條件時自動觸發智能合約，然后同步完成拆賬和銀行轉賬。這種模式最大的優勢是提高了資金的利用率，消除了資金在聯網中心的冗余；同時通過智能合約的引入，能消除誤拆現象，保證了收費數據和金融流轉的無縫對接。區塊鏈技術在供應鏈中有較強優勢，在以阿里系為代表的電商平臺的物流平臺中已有應用。2018年初，菜鳥與天貓國際利用區塊鏈技術對進口商品的生產信息、運輸信息、通關及報檢信息、第三方檢驗信息等進行信息上傳、跟蹤和驗證，形成了一條全鏈路物流信息鏈。通過區塊鏈技術的應用，傳統的物流模式將發生顛覆性變革，尤其在跨國貿易中將發揮出強大的優勢。區塊鏈技術在跨境電商領域應用前景十分廣泛，消費者可以通過商家、海關等各方上鏈的物流數據和信息，對自己購買的商品進行交叉認證。目前，螞蟻金服針對淘寶商戶的小額信貸產品的信用評級、風險評估的主要數據來源之一就是供應鏈，基于掌握了完整的供應鏈信息，最大限度降低了小額信貸的風險等級，打造了一個完整的供應鏈金融服務體系。除了電商領域，區塊鏈技術在傳統物流行業應用前景也十分廣闊。據預測，全球的物流市場規模到2022年將達到12.256萬億美元。目前傳統物流在技術和運營方面比較落后，存在分散性強、過程物流數據透明度低、信任感不強等特點和問題，導致各方責任感不強、綜合效能不高。區塊鏈技術為規范物流行業管理，建立數字化模式提供了良好思路。目前也出現了許多物流巨頭區塊鏈團隊試水物流公鏈，企圖找到技術與業務的結合點，以發揮更大的商業應用價值。區塊鏈+物流的應用場景比較廣泛，除了前面提到的區塊鏈+物流+金融外，在區塊鏈+物流+產品溯源、區塊鏈+物流+安全管理、區塊鏈+物流+保險等方面均可以進行探索。1、區塊鏈技術在去中心化、去信任、不可篡改等方面的特性能夠賦能多個行業，提升工作效能，但也存在“工作效率低”等弱點，所以在場景應用中要綜合判斷；2、區塊鏈的本質還是數據記錄和應用，在具體場景應用中與大數據、云計算、人工智能相結合是當前技術發展的趨勢，區塊鏈+X的模式將成為應用主流；3、基于我國交通運輸行業區域性強、管理領域寬的特點，為了解決多系統數據共享和信息孤島的問題，區塊鏈+云計算的模式在交通運輸行業有廣闊的發展空間，需要廣大業內專家進行深度研究和開發。
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