區塊鏈技術在郵政寄遞業務中應用

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區塊鏈技術在郵政寄遞業務中應用

摘要:介紹了區塊鏈技術去中心化機構、多處理中心等特點,分析了當前郵政寄遞業務存在的計劃單一、查驗問題推諉、獎懲結算不準確、處理效率低下問題,提出了區塊鏈技術在郵政寄遞業務中的應用設想,構建了基于區塊鏈技術的系統架構。

關鍵詞:區塊鏈;寄遞業務;數據;節點;智能合約

作為當前的熱門技術之一,區塊鏈技術可以理解為一種多點冗余存儲可驗證數據的數據組織方式。由于區塊鏈技術具有去中心化(在聯盟鏈中表現為弱中心化)、可溯源、可追蹤、不可篡改、公開透明、共識機制等特性,因此成為下一代互聯網的基礎,為健全數據價值流通體系提供了有力保障。大數據技術在郵件寄遞行業的應用越來越廣,應用場景越來越多,區塊鏈技術可以通過更新大數據的組織形式來促進大數據應用的發展。郵件寄遞行業由于業務鏈條長、涉及機構多、物理距離分散、去中心化等特點,非常適合應用區塊鏈技術對數據進行重新組織,從而提高行業的運行效率。區塊鏈技術可以解決當前寄遞業務信息化過程中存在的諸多問題,比如各處理節點之間運力與運能協調難、查驗問責難、獎懲結算公平公正難等問題。由于去中心化機構、多處理中心的特點,郵件寄遞行業的組織結構特別符合區塊鏈的邏輯結構,業務可以通過預先設定的程序(智能合約)在節點自動運行,結合數據驗證機制、數據共識機制,可以大大降低信任成本,提高運轉效率。同時,通過區塊鏈特有的公私鑰賬戶體系,可以推動大數據權益體系的建立,區塊數據通過電子簽名實現可追溯性和不可抵賴性,可以為數據監管提供技術手段。因為網絡中的每個節點都有相同的數據記錄,故能確保記錄過程公開透明,不可篡改。

1當前郵政寄遞業務存在的問題

1.1計劃單一。由于郵件收寄時未充分考慮全程路由,未將郵件屬性尤其是重量信息共享給路由路徑上的所有節點,各節點無法實時獲知郵件路向及重量信息,可能導致相鄰兩個運力節點出現一個爆倉、而另一個空倉的極端情況,運力節點由于無法提前合理安排運能運力等資源,造成郵件積壓、無法及時趕發或運能浪費。

1.2查驗問責推諉。在查驗問責過程中,存在驗單往來時間長、查單難、各環節隨意修改郵件原始屬性等問題,導致單據核對周期長,責任認定不明確、互相推責等問題。

1.3獎懲結算不準確。結算規則未能準確反映實際郵件處理情況,存在正常處理少結算和異常處理漏結算的現象。1.4處理效率低下缺少良好手段來跟蹤、督促各環節按時、快速處理郵件,導致郵件處理效率較低。

2區塊鏈技術在郵政寄遞業務中的應用設想

在現有新一代寄遞業務信息平臺各項基礎業務功能和數據記錄的基礎上,構建基于上述基礎數據并運用區塊鏈技術的管理功能模塊,將有助于解決當前郵政寄遞業務存在的問題。

2.1區塊鏈有助于解決計劃單一問題。當前的郵政寄遞業務,雖然在各種數據可視化系統的幫助下,可實現中心化的人工運力調配,但調配計劃仍然傳統、僵硬,無法做到實時、動態地調整,造成了運力資源的浪費。區塊鏈的多方共同參與、點對點交易等特點可在較大程度上解決各處理節點信息共享問題,進而解決計劃單一、不能動態調整的弊端。首先,在物理上構建聯盟鏈底層系統,即在有條件運行數據節點的部門(例如集散中心、管理中心等)部署區塊鏈節點程序;其次,在此基礎上攬收、投遞等業務使用客戶端軟件與各自節點程序通信,傳遞實時數據;最后,節點與節點之間通過共識機制廣播和同步數據,最終實現物流信息互通、相互協作與公有資源共享,為實現動態調整計劃打下邏輯和數據基礎。郵件收寄時,新一代寄遞業務信息平臺將記錄郵件的屬性,包括種類、編碼、重量、體積、收寄局、寄達局、名址、照片等原始信息,并將上述信息通過客戶端私鑰簽名后發送給相連的節點,相連的節點再廣播到所有節點中,從而實現信息上鏈,并根據郵件屬性計算出路由路徑,將郵件實時計劃指令發送給路由上的每一個節點。每個郵件處理節點可實時掌握來路郵件預告量和去向郵件預計發運量,以便及時指導相關人員進行調度,從而動態調整處理計劃、發運計劃和運能運力,保證郵件及時處理并發出。對于偏離路由計劃的郵件,在發生偏移時在管理功能區塊鏈上進行廣播,各受影響的節點將及時進行修正。對于相鄰節點的運力協調問題,可以通過數據中心協調,也可以通過點對點交易的方式由運力節點之間自行交易運力和數據。

2.2區塊鏈的可追溯性可解決查驗問責推諉問題?;趨^塊鏈最擅長的數據存證和溯源應用場景,可以在郵件收寄時創建云單并存儲到區塊鏈系統的管理功能模塊。每一個電子運單在業務處理的每一步,都會通過電子簽名將處理信息同步存儲到區塊鏈系統的管理功能模塊,鏈上的每一個節點通過簽名驗證為處理數據背書,確保管理功能中記錄的所有處理動作都是真實、不可篡改的,能真實可靠地記錄實物流與信息流。借助區塊鏈基礎管理功能模塊,對包裹的收寄、裝載、運輸、分揀、配送等環節實現實時監督和跟蹤,全流程信息清晰可見,從而避免丟包、信息篡改、互相推責等情況發生,確保實物和信息的可追溯性和強匹配性。也可以通過管理功能模塊區塊鏈基礎平臺掌握包裹的原始收寄信息、處理軌跡,并提供給監管機構,從而達到安全監控的效果。

2.3區塊鏈為智能合約提供了可信的數據土壤。目前郵件在各節點處理的獎懲結算不準確,可以引入智能合約技術來解決,區塊鏈為智能合約提供了可信的數據土壤,從而讓智能合約為行業提供獎懲結算服務。將各郵件屬性和處理記錄進行數字化后,同步給區塊鏈系統的管理功能模塊,并與郵件收寄時生成的路由節點進行比對,當節點一致時通過智能合約進行自動結算,當節點不一致時,對實際處理郵件的節點經機構間共識認定之后,對有貢獻的進行獎勵,從而準確及時地進行自動結算。

2.4區塊鏈有助于提高郵件處理效率。郵件收寄時將收寄信息同步給管理功能模塊后,創建與實物綁定的云單,每一個郵件路由節點都可以得到該云單,并可以為該云單在每個節點內設置生命周期。當郵件抵達某個節點后,未能在云單生命周期內處理完畢并發出時,區塊鏈系統會自動觸發智能合約的異常記錄處理并進行考核,并將異常記錄同步給相關功能以提醒相關人員及時進行處理,促使郵件路由路徑上的每個節點在接收郵件后都會及時對郵件進行處理,提高郵件在全環節的處理效率。以上的應用場景,在區塊鏈上進行數據交易和流轉時,都通過零知識證明、同態加密等多方計算共享技術對信息安全和客戶隱私進行保護。

3基于區塊鏈技術的系統架構

郵政寄遞業務各環節已經全面上線使用新一代寄遞業務信息平臺,郵件全生命周期內的所有處理數據都會記錄在該平臺上。以該平臺記錄的數據為基礎,通過構建郵政聯盟鏈底層,使各業務處理節點成為鏈條上的一方,解決信息共享問題。基于該聯盟鏈底層與業務中間層,構建上端業務層,可根據實際需求開發如運力交易、數據交易、實時結算、動態路由、運單追溯等管理模塊,實現應用設想中的各項功能(見圖1)。

4結語

目前,區塊鏈的行業應用正在探索中,郵政寄遞業務中區塊鏈的應用也處于可行性驗證階段,尚未在各類業務場景中大規模應用,未來郵政寄遞業務將在區塊鏈技術的應用下采用全新高效的管理手段,助力郵件處理效率的提升。區塊鏈技術的發展推動了網絡機制從中心化向去中心化方向的發展,推動了網絡業務模型從中心化管理走向靈活自制。這將推動互聯網數據組織的更新迭代,推動傳統郵政向現代郵政的轉型發展。

作者:奚徐勇 王瑋寅 單位:中國郵政速遞物流股份有限公司南京集散中心

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