【满货达】区块链技术在网络货运平台中的应用研究

公路货物运输具有点多、线长、面广、易组织、机动灵活并且可实现门到门的优势，使得其在现代物流中一直占据主体地位!。但我国公路货运效率不高，个体司机数量多且无序，由于个体司机抗风险能力较弱，货主更倾向于和熟悉的人交易，导致车找货困难，货找车同样困难。而网络货运平台的出现大大改善了这一状况，通过平台身份与托运人签订承运合同，再与实际承运人签订委托运输合同，可以整合闲散运力资源，通过集约化运营降低车货匹配成本，通过平台审核降低交易风险。然而，网络货运平台由于不能绝对保证用户信息真实性、数据垄断且不透明、缺乏完善的运输监控手段等一系列问题无法获得用户充分信任。区块链是一种融合多种现有技术的新型分布式计算和存储范式!2，区块链凭借其去中心化、信息公开透明、数据可追溯、不可篡改的特点，已经在医药、金融、物流等领域得到了广泛应用。将区块链技术应用于网络货运领域可以有效解决网络货运行业的顽疾，优化网络货运行业交易环境，促进网络货运降本增效，推动我国物流业朝着智能化和数字化的方向转变。

2 网络货运平台的困境

网络货运行业整合社会闲散运力资源，高效满足货主的货运需求，大大提升了公路货运效率。但随着网络货运行业纵深推进，在取得喜人成绩的同时，一些亟待解决的阻碍网络货运平台发展的因素也逐渐暴露出来。

2.1 用户信息的真实性难以保证用户数据是网络货运平台经营的基础性数据。用户注册以后除了要提供基本的个人身份信息外，托运人还需要提供企业经营信息，承运人需要提供车辆详细信息。但是，实践中有很多用户伪造信息注册并逃过平台审核的情况时有发生[3]，而且，平台不能访问政府监管部门的数据库，导致用户在注册完成后出现的一些经营风险、交通违规等情况平台无法及时掌握，极大地增加了交易风险。部分信誉差的用户会利用网络货运平台信息不互通的漏洞，在一个平台多次违约被封号后转到一个新平台继续违约，严重破坏了网络货运行业的生态。

2.2 信息不透明导致用户对平台不信任

网络货运平台采取传统的中心化数据存储方式，交易协商数据、货物运输数据、交易结算数据等都存储在平台的中心数据库中，不仅有数据泄露的风险，而且无法进行追溯和防止恶意篡改。用户因而对平台不信任，也担忧平台掌握数据后滥用支配地位，降低了参与网络货运的意愿。

2.3 缺乏完善的运输监控体系

网络货运最大的风险就是承运人偷货、换货、串货等行为。尽管目前也有一些网络货运平台会要求承运商使用车载定位系统汇报自己的位置，但一方面承运人可以利用作弊软件发送虚假定位，另一方面运输全程定位及物联网监控产生的数据量较大，对服务器要求较高，数据存储成本较高，而较少被实行。因此，网络货运平台的运输监控体系还有很多漏洞，托运人难以放心使用网络货运。

3 区块链技术应用于网络货运平台的优势

3.1 区块链可保证用户信息真实可靠

通过将政府监管部门纳入区块链中，平台和政府监管部门联合审査用户提交的信息，可以极大地提升审核的准确性。而且，利用区块链的分布式数据库和分布式记账技术，监管部门可以将用户注册后产生的违规经营、交通违法等信息上传到区块链中而不用担心数据泄露问题，链上的其他参与主体也可以及时看到，从而保证用户的信息可以动态更新，真实可靠。用户在一个平台的行为数据也可以被区块链上的其他平台看到，避免了不同的平台对同一个用户重复审核，浪费算力和时间。

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3.2 区块链可保障交易主体的平等

区块链的分布式存储可以打破网络货运平台对交易数据的垄断，区块链的链式结构以及时间戳等技术特性保障了部署在链上的智能合约可以保证其执行的过程与逻辑不会被修改[4]。交易主体可以平等参与智能合约的编写，智能合约自动执行交易数据上传、运输异常提醒、违约记录、运费结算等操作，既能保障交易主体的平等又能提高交易效率。

3.3 区块链可以优化运输监控和预警区块链技术抗攻击、分布式、不可篡改的特点可以大大降低运输数据存储的成本，缩短承运人运输数据上传的间隔，提高数据的安全性和真实性。通过智能合约技术可以实现对运输数据的可追溯以及运输异常的及时响应，从而保障运输的安全性。

4 基于区块链技术的网络货运平台的构建

4.1 平台架构联盟链、私有链[5]。公共链对参与者身份不作限制，任何人都根据网络范围，区块链技术主要可以分为三种:公共链度较慢，开发成本和维护安全性的成本最高。私有链只有组织可以参与，去中心化程度和信息透明程度最高，但因此计算I访问权限控制较为严苛，中心化程度仍然较高。联盟链则介于内部成员可以访问，建设和维护成本最低，计算速度较快，但公有链和私有链之间，只有联盟内的成员获得授权后可以使。考虑到网络货运业务不仅需要多个主体参与，而且对计算速度有一定要求，所以，最适合采用联盟链，

4.1.1 数据层

数据层是基于联盟链的网络货运平台最底层的结构，由区块的链式结构组成，每个区块包含了哈希值、随机数、认证交易的时间戳、交易信息数据、公钥和私钥、联盟链数据库等。联盟链数据库负责存储以及更新维护网络货运业务相关的所有信息，包括托运人信息、承运人信息、车辆信息、货源信息、订单信息等。该层利用分布式账本技术将数据存储在多个节点上，确保数据安全可靠。

4.1.2 网络层

网络层负责联盟链各节点之间的信息交流，包括P2P网络、传播机制、数据验证机制、分布式算法、加密签名等内容。通过网络层，联盟链中的各节点可以高效地传递信息，而且可以利用非对称加密技术对数据进行加密，通过哈希算法转换数截图(Alt + A)据格式进行存储，从而有效保证数据传物的安至性。

4.1.3 共识层

由于联盟链分布式计算的特点，联盟链的治理需要整体网络节点形成共识。共识层主要负责点对点模式的有效识别认共识层包括区块链网络的共识机制和相应的算法。相比于公有链，基于联盟链的网络货运平台更加注重各节点间信息的

统一，可以使用PBFT共识算法，省去公有链中的挖矿机制，直奔共识达成的目标。

4.1.4 合约层

智能合约层主要负责自动化执行网络货运交易的一系列规则。通过采用Solidity等智能合约语言提前编写智能合约和脚本代码并将其封装在合约层中，在满足合约条件的情况下将自动执行合约条款，而且交易对联盟链的参与者公开透明，并在联明链中留下不可篡改的痕迹，从而大大降低交易双方的信任风险，保证了交易安全性和数据可信性。此外，可以在智能合约中针对不同性质的货物设置不同的运输标准，当承运人违反了运输要求，超出相关的标准时将会自动报警，从而使平台可以快速做出反馈。同样地，也可以将政策法律、行业标准、作业规范、限定路线等编写到智能合约里，从而使得政府监管、行业自律、企业内部监督等日常性操作实现智能化和自动化，提升网络货运效率。

4.1.5 应用层

应用层集成了多种应用场景的功能，为用户提供可视化的操作界面，允许用户利用APP、小程序、Web客户端等多种接口接入系统。通过应用层，用户可以便利地进行数据录入、新建智能合约、查询交易内容、统计分析交易数据等操作。

4.2 运作流程

基于联盟链的网络货运平台在运作中涉及到的参与主体主要有托运人、承运人、网络货运平台、政府监管部门四类。

4.2.1 身份认证环节用户首次登陆联盟链首先要从托运人/承运人的身份中选择一个，如果选择托运人需要提交公司营业执照、法人代表身份信息，如果选择承运人需要提交车辆登记信息、个人身份信息。平台将会和政府监管部门共同审核，审核通过后发放数字证书。数字证书可用于在联盟链上所有的网络货运平台进行身份验证，省去重复注册账号的问题。而且，在后续的交易中需要双方提供数字证书才能解密对方发送的信息，从而保障交易数据的安全性，

4.2.2 签订合同环节

双方协商一致后可以在线签订合同，然后通过智能合约将合同上链存储，通过平台的数字证书和承运人数字证书验证后将交易数据上传至联盟链中存储。交易的订单号、订单创建时间等信息明文存储，而托运人、承运人双方的个人隐私信息和交易具体信息通过哈希计算后加密上传，第三方无法看到，保障交易的隐私性，

4.2.3 运输监控环节

为了防止通过GPS、北斗卫星导航系统等收集的运输轨迹数据被篡改，每两个小时承运商需要上传一次运输轨迹数据到区块链上，从而保证运输轨迹真实可靠，不可篡改。如果承运人超出时间没有上传运输轨迹数据，智能合约将自动执行合同中约定的车辆异常对应操作，通知托运人和平台车辆异常细节，使平台和托运人能够及时采取措施，降低风险。

4.2.4 交易结算环节

托运人和承运人双方都在系统中确认货物签收后，将自动执行运费结算智能合约，根据是否有违约情况计算最终运费然后向金融机构发送指令，托运人账户将向承运人支付最终运费，向平台支付服务费，并将交易结算数据上链存储。这样来可以大大地提高承运人资金周转率，结算数据存证可追溯也能防止交易双方的推诿扯皮。

4.2.5 交易评价环节

交易结算完成后，双方可以对对方在本次交易中的表现进行评价打分，加权后计入双方的信用分。对于信用分高的货主，可以享受如发货优惠券等激励。对于信用分高的承运人，可以设置达到对应信用分即可返还相应比例的押金。对信用分过低的用户则封锁其数字证书，使其无法在联盟链内参与交易。交易评价的数据上链存储后在联盟链内公开，如此既能激励用户提高信誉，促进良好的货运生态建设，又能让信誉低的用户无所遁形，即使换到其他平台注册也会被发现不良记录。

5 结语

随着国家《“十四五”现代物流发展规划》等政策的深入实施，网络货运在国家政策的有力支持下拥有广阔市场前景。区块链技术也是国家重点支持的科技突破方向，随着区块链技术应用场景不断创新，国家监管日益完善，区块链必将迎来广阔的应用前景。借助区块链技术改造网络货运的业务流程可以有效解决网络货运参与主体缺乏信任的问题，在保证数据安全性的前提下提升运作效率，建设良好的网络货运生态，这对于物流业的数字化转型有一定的启示。

满货达数字供应链解决方案，总部位于江苏，公司立足现有业务资源 ，针对公路货运行业成本高、效率低、结算管理困难等行业痛点，为货运企业提供集中化、数据化、智能化的智慧服务产品，主要有网络货运、三方物流、智能仓配系统、无船承运等服务产品。其中网络货运产品将用户收入端数据精准线上化，完成了用户线上结算闭环，并合规降低用户税负成本，并以此实际运营数据为基础，建立新型风控体系，给用户提供配套金融服务，从而给原有业务重新赋能，更大增值。