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[關鍵詞]區塊鏈;教育培訓;去中心化
1緒論
1.1研究背景
當前,我國的教育資源在大部分區域存在無法有效共享、分布不均衡、信息化成本太高、學員信息過于碎片化等問題。而比特幣創始人中本聰于2008年提出的區塊鏈擁有著去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改、匿名性等優點。區塊鏈技術的這些優點,能在有效整合教育資源及學生信息的同時,完成跨國、跨平臺的優秀資源共享,從而使學生用更少的成本享受更優質的教育,使畢業生擁有更加公平的就業機會。在國際上,美國麻省理工學院媒體實驗室早在2016年就已經成功地把學生學歷證書以及學生學習成績共享到其本校所研發的區塊鏈平臺,從而實現學生信息的公開透明;而美國計算機培養學?;羝疹D學校在2017年將其學校的所有學生的學歷學位證書到了相關區塊鏈平臺上,供各種招聘企業進行查詢和驗證。而在我國,目前“區塊鏈+教育培訓”仍屬于市場空白,是需要較多人研發的“藍海市場”。
1.2研究目的及意義
區塊鏈因具備的多個技術特征:去中心化、高可信度和數據不可篡改等特性,被很多專家學者認為是人類發展史上繼信息化革命的第四次工業革命。目前,在全球的各個領域已經掀起了以區塊鏈為基礎的創新應用熱潮。而區塊鏈可以憑借其技術以及智能合約技術,結合大數據應用,打造一個有利于去中心化管理、減少資源信息化冗余、降低成本、便于教育產業與平臺緊密結合的區塊鏈平臺?!皡^塊鏈+教育培訓”有三大核心優勢。一是區塊鏈技術合理調整教育資源,讓學生以更少的成本獲得更高的教育。當前,許多地區因經濟等各方面比較落后,無法吸引有良好教育經驗、專業知識豐厚的老師,造成當地孩子無法接受更好的教育;同時,有很多有較好的教學想法的老師無法在中國的教育體制下進入正規學校,使他們的才華沒有很好的平臺去施展。如果將這些優秀的資源上傳到以區塊鏈為基礎的平臺上,通過區塊鏈技術將優秀的教育資源傳播到整個平臺,從而讓學生享受更好的教育資源。二是區塊鏈技術可以使畢業生擁有更加公平的就業機會,同時增大企業的利益。如今社會上造假學歷流通泛濫,不僅對企業、高校的招聘、招生帶來困擾,而且也是對人才的不公。區塊鏈以其獨特特征,有利于鑒別真正的人才,使企業、高校、人才利益最大化。三是區塊鏈技術有利于跨平臺以及跨國的資源共享。目前,我國教育水平欠佳,通過全球性技術區塊鏈可以更好地實現國內與國外優質資源共享,互利性地實現教育資源最優化。
1.3研究的創新點
本文的研究具有一定的突破性和創新性,主要有以下幾個創新點:在研究內容上,本文創新性地將區塊鏈技術引入教育培訓方面進行研究。雖然已經有許多專家學者對區塊鏈技術進行了較多較為深刻的討論,但對區塊鏈技術應用于教育培訓方面,還是較為少見的。本文以區塊鏈為前提,對區塊鏈應用于教育培訓進行了可行性分析,一定程度上彌補了這一領域的缺陷。在研究思路上,本文在一定程度上有較為深地突破。本文切實地進行了大量國內外文獻的研讀和討論,通過對比分析等方法,對各項研究成果進行了梳理和進一步地探討。
2理論基礎及文獻綜述
2.1區塊鏈的相關理論概念
2.1.1區塊鏈的含義
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新興應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學算法。
2.1.2區塊鏈的分類和應用
區塊鏈按照不同的應用領域可分為公有區塊鏈、聯合(行業)區塊鏈和私有區塊鏈三種。而目前,區塊鏈技術已經廣泛運用于各個領域行業,其中較有代表性的包括:教育培訓行業、藝術行業、法律行業、開發行業、房地產行業、物聯網、保險行業、金融行業等。
2.2區塊鏈的特征
一是去中心化?;趨^塊鏈使用分布式核算和儲存,因此區塊鏈任意節點的權利和義務都是均等的,系統中的任何數據塊都由整個系統中具有維護功能的節點共同維護。二是信息不可篡改。任何信息只要經過驗證并添加至區塊鏈,就會永久性地儲存起來,因此區塊鏈具有很高的可靠性和穩定性。三是匿名性。交易對方不需要公開身份就可進行相應的交易。四是開放性。區塊鏈中的數據對所有人都開放,整個系統信息高度透明。五是自治性。區塊鏈采用協商一致的規范和協議,使得整個系統中的節點不需要人為參與就可在安全的交易環境中進行交易。
2.3國內外相關專家研究成果綜述
2.3.1國外專家學者研究成果
EricF.JeffR.(2018)批評了過去幾十年中學校領域的數字平臺存在的問題,如有效性、責任的擔當、獲得的知識的起源等方面的問題。同時介紹了區塊鏈的發展背景、特點,并詳細闡述了區塊鏈技術應用于衛生專業教育的可行性。作者認為采用區塊鏈技術的機構將能夠為沒有中間人的醫療保健專業人員提供認證和資格認證,同時認為區塊鏈有可能顯著改變衛生專業教育的未來,從根本上改變患者、專業人士、教育工作者和學習者圍繞安全、有效和負責人的信息進行互動的方式。MerijaJ.JanisK.(2018)通過對區塊鏈特征的介紹,分析了區塊鏈應用于教育行業的可行性。作者認為區塊鏈教育技術為學習者創建了評估和管理工具,這個技術創建了一個記錄、存儲和管理憑證的基礎設施,并為學習者提供了他們可以控制的可持續成就記錄,并且它還可以通過降低行政成本和官僚作風使大學受益。同時介紹了區塊鏈在教育行業目前的發展狀況:大多數歐盟國家正在試驗教育區塊鏈。
2.3.2國內專家學者研究成果
許濤(2017)介紹了區塊鏈的特征及優點,并了解了區塊鏈應用于各個行業的可行性。作者發現“區塊鏈+教育”正不斷發展,同時從三個角度:區塊鏈技術教學、區塊鏈技術校園傳播和區塊鏈技術教學平臺建設詳細地了解了“區塊鏈+教育”在歐美國家的發展情況。最后進行了對“區塊鏈+教育”在發展中國家及不發達國家的應用進行了展望。李青,張鑫(2017)介紹了以作為比特幣的底層技術的區塊鏈,指明了區塊倆在教育領域有很大的潛力。作者基于文獻研究和案例分析的方法介紹了區塊鏈在教育領域的應用情況,其次,探討了“區塊鏈+教育”的主要應用模式,最后,提出了“區塊鏈+教育”技術的優點和潛在問題。
2.3.3國內外專家理論研究對比分析
自“區塊鏈+教育”提出后到至今已經經歷了一個高速成長和快速發展的過程,國內外專家學者也越來越關注這一領域,都進行了大量的相關研究。其研究成果主要關注于區塊鏈技術所能為教育事業帶來的變革。國外相關研究的關注點主要在“區塊鏈+教育”如何更為合理地應用以及出現問題的相關解決方法,而國內研究主要的關注點在于“區塊鏈+教育”的可行性分析以及對這種技術的美好期待與展望。本文在先前相關專家學者的研究成果上,一方面通過可行性分析研究驗證區塊鏈在教育行業的應用及其前景,彌補之前研究在這一方面的空白,另一方面對技術層面的特征、方式及優缺點進行詳細地介紹,為教育機構、監督部門和投資者停工“區塊鏈+教育”具體應用和技術可行性的理論依據。
3區塊鏈技術應用于教育行業的可行性研究
3.1我國教育行業發展現狀
隨著信息技術的快速發展,互聯網已逐漸轉變成為了移動互聯網。移動互聯網的普及,更新了工作、學習等的方式。教與學可以不受時間、空間和地點的限制。資本市場的快速涌入,使我國在線教育自2001年以來蓬勃發展。截至2017年末,中國在線教育用戶規模達1.44億,手機在線教育用戶規模1.2億,且白皮書預測,未來互聯網教育用戶規模將保持5%左右的快速增長率,而在線教育市場將以超過20%的增速發展。然在線教育行業在快速發展下,很多問題也隨之凸顯,如網絡授課老師良莠不齊。目前,隨著高學歷高成績被看得越發重要,在社會上出現了多個學歷造假現象。因此,人們越來越迫切地需要一套更透明更完善的在線教育系統,中國“區塊鏈+教育”行業發展任重而道遠。
3.1.1政治分析(P)
目前,區塊鏈迅猛發展,多個國家已經出臺相關政策對區塊鏈進行規范。而我國作為世界第二大經濟體,順應經濟全球化的發展,也出臺了相關政策對區塊鏈進行較為規范的管理。2016年10月,工信部頒發的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》指出了“區塊鏈系統的透明化、數據不可篡改等特征,完全適用于學生征信管理、升學就業、學術、資質證明、產學合作等方面,對教育培訓的健康發展有重要的價值。”2018年,上海教委的工作要點通報中,提出了“推進基于人工智能和區塊鏈技術的教育示范應用?!敝袊壳皳碛邪l展區塊鏈的良好政治環境,因此區塊鏈在中國的發展是較為可觀的。
3.1.2經濟分析(E)
當下,我國經濟在政府調控下運行在合理區間,已基本實現全面小康社會。我國目前的主要矛盾是人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。人民需要更多的優秀資源來滿足自己的美好生活需要。而“區塊鏈+教育”更能有效地滿足經濟發展過后人們所需要更多資源的問題。
3.1.3社會分析(S)
隨著社會的不斷發展,中國互聯的普及率逐漸提高,人均受教育程度逐漸提高,人們有更多的機會接納更多的知識,同時也逐漸提高了對新知識的接納度與認可度。而區塊鏈作為一種帶有大量優點的新技術,在有利于各行業健康發展的情況下,會被多數人士接受。但區塊鏈技術在當今社會認可度、接受度還比較低,因此仍需要進一步的提升。
3.1.4技術分析(T)
目前,互聯網的普及率逐漸提高,并處于較高水平:截至2018年6月,我國網民規模達8.02億,互聯網普及率為57.7%。我國互聯網基礎設施建設不斷升級,人們有更多的機會接觸互聯網,這為區塊鏈技術在大眾之間普遍應用提供了有利條件。隨著互聯網的逐漸發展,我國互聯網技術水平也不斷提高:截至2018年6月,我國IPv6地址數量為23555塊/32,半年增長0.53%。我國互聯網運營商已在一定程度上掌握了在網絡層面支持IPv6的能力,未來互聯網市場會在用戶需求增多的條件下實現大幅度的增長?;ヂ摼W基礎設施的基本完善為區塊鏈應用的發展提供了較為有利的環境。
3.2區塊鏈應用可行性之行業競爭分析(SWOT)
3.2.1優勢(S)
一是高度公開、透明性。區塊鏈系統中,除各節點的私有信息被加密外,區塊鏈的任何信息對所有人公開,因此,整個系統處于信息高度透明的狀態。因為區塊鏈的這一特點,可以大大減少對教師通過教師平臺的作品的剽竊、盜版等行為;同時,可以從根本上保護知識產權。二是去中心化。區塊鏈是一個分布式賬本,可以通過將各個節點連接起來形成區塊鏈網絡?;趨^塊鏈的這一優勢,可以將區塊鏈與大數據系統相結合,形成一個統一的教育鏈,使教育資源及有效信息更加有效地共享。
3.2.2劣勢(W)
目前,區塊鏈在我國發展還很不成熟。區塊鏈技術在教育行業的應用程度、社會認可度、接受度還比較低,且相關專業人士對于區塊鏈技術的研究還暫時停留在淺層的理論分析。因此,區塊鏈在教育行業還處于市場空白狀態,將區塊鏈引入其中,需要投入大量的時間與金錢,這對發展程度相對比較低下的教育行業來說,是非常困難的。
3.2.3機會(O)
“區塊鏈+教育”在我國目前還少有相關人員涉足,因此從一定角度分析,“區塊鏈+教育”仍屬于藍海市場。它的許多潛在價值還屬于埋藏階段,如果相關教育企業把握住機會,就能獲得巨大的成功與收益。
3.2.4威脅(T)
鑒于區塊鏈應用于教育行業的巨大優勢,可能會吸引眾多國內企業。把握住機會的企業會獲得大量名氣與收益,這可能會使后來進入的企業一直處于劣勢。
4區塊鏈技術在教育培訓方面的應用前景
4.1區塊鏈技術在學生教育認證方面的應用
4.1.1教育認證方面的現狀及存在的問題
教育認證在如今具有十分重要的作用,它可以對未來的就業、生活等方面產生較為深遠的影響。根據如今的情況顯示,目前社會上造假學歷泛濫,這對企業和高校的招聘與招生產生了很大的困擾,同時也是對人才的不公平。以如今現有的技術對教育水平進行認證,需要大量的時間與金錢,這對企業和高校來說成本太高。
4.1.2區塊鏈下的應用前景
通過將區塊鏈技術作為學生教育認證的基礎技術平臺,學校可以將學生的各類證書以及學校對學生的相關評定信息至區塊鏈平臺。這種應用,不僅可以降低企業及高校在鑒別人才時產生的相關成本還可以減小造假行為,提高就業市場的公平化。目前,印度已經有了Zebi的EduChain,他們的目的是利用區塊鏈技術來幫助教育機構更加有效合理地管理學生的相關信息。
4.2區塊鏈在知識產權保護方面的應用
4.2.1知識產權保護方面的現狀及存在的問題
目前,我國還存在著侵犯他人知識產權的行為。據相關情況來看,對高校的學術和創造性成果剽竊、搶占等現象時有發生,這嚴重打擊了相關學術研究者的創新動力和積極性。
4.2.2區塊鏈下的應用前景
區塊鏈擁有大量的相關優勢。通過區塊鏈的不可竄改的特點,可以將大量的論文和創新作品等技術成果上傳到區塊鏈平臺,從而使系統生成不可篡改且永久有效的記錄。通過區塊鏈高度透明的特點,在利益受到侵害時,可以及時取證,從而保護知識產權。
5結論及政策建議
5.1本文的結論
通過對國內外相關專家學者相關成果的研究,發現集中關注點都在如今教育培訓行業存在的一些問題及“區塊鏈+教育”能改善這些問題的原因,同時都對將區塊鏈應用于教育行業產生的效益問題進行了探討。但國外學者主要關注與區塊鏈在各行業的應用以及如何彌補“區塊鏈+教育”在應用時所產生的一些問題,而國內學者的研究點主要在“區塊鏈+教育”的合理設想及美好展望。由此可以得出,“區塊鏈+教育”在國內還屬于藍海市場,將區塊鏈技術創新性地應用于教育培訓行業,可以使教育培訓行業獲得更大的提升。本文通過運用宏觀經濟分析、行業競爭分析等多個方法對區塊鏈應用于教育行業的可行性進行了分析,得出了如下幾個結論:區塊鏈在教育培訓行業的前景較好,具有多個優勢;區塊鏈可以降低教育認證的難度;區塊鏈可以更加有效地保護知識產權;區塊鏈可以適當降低教育培訓的成本。
5.2政策建議
5.2.1對于政府機構
區塊鏈技術在教育培訓行業被廣泛應用后,可以大大提高我國的教育程度和教育水平,同時可以增大我國對人才和資源的利用率。這正符合我國科教興國的基本國策,科教興國戰略的前進,會對綜合國力、社會結構、人民生活和現代化進程產生巨大影響。
一、“區塊鏈+AI”行業概述:
1、“區塊鏈+AI”行業簡介
人工智能(ArtificialIntelligence)英文縮寫為“AI”,主要研究如何使計算機去做更多過去只有人類才能完成的智能工作。AI一詞最早是在1956年Dartmouth學會上提出,2015年美國伊利諾伊小組研究中表明,現階段AI智力已可達4歲孩童智力水平。隨著人工智能技術不斷成熟應用,圍繞著“AI+”的技術理念創新也在不斷提出,其中“區塊鏈+AI”的技術理念尤為突出。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。其本身作為比特幣的底層技術,擁有去中心化、開放性、自治性、信息難篡改、匿名性等特征,可有效彌補人工智能應用中存在的數據共享、數據安全等問題。區塊鏈可以為人工智能提供“鏈”的功能,讓人工智能的“自主”運行中需要的數據信息都得到可信記錄并具備可溯源的特點,使得AI更可信、更安全。可以說“區塊鏈+AI”是新型技術之間的通力合作,若兩者可有機結合,將會創造更大的價值。
從金融、消費、醫療服務到政府服務,區塊鏈和人工智能的結合正在逐步滲透各個行業和領域。人工智能和區塊鏈的協作將會解決諸多的問題,在人工智能提供數據分析和匹配的同時,區塊鏈將提供一個更加安全和可信任的網絡。
2、人工智能和區塊鏈行業現狀概述
人工智能被譽為引領未來的戰略性技術,是提升國家競爭力、維護國家安全的核心技術之一,也將成為經濟發展中新一輪產業變革的核心驅動力。在我國,人工智能的發展受到高度重視,2017年7月8日國務院了《新一代人工智能發展規劃》的戰略部署,明確我國新一代人工智能發展的三大戰略目標:至2020年人工智能總體技術和應用與世界先進水平同步,成為重要經濟增長點,全面支持建設小康社會;至2025年人工智能基礎理論實現重大突破,成為我國產業升級和經濟轉型的主要動力,向智能社會建設邁進;至2030年人工智能理論、技術和應用總體達到世界領先水平,成為世界主要人工智能創新中心,為經濟強國奠基。根據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)2017年的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示,2016年中國人工智能相關專利年申請數量達30115項,產業規模突破百億,2017年中國人工智能產業規模達152.1億元,該行業每年以40%~50%增長率進行增長,預估2019年將突破300億元,截止2017年6月我國人工智能企業總數已達592家,僅次于美國。2017年9月,華為公司推出的芯片麒麟970及蘋果公司推出的芯片A11SOC均具備機器學習處理單元,為人工智能硬件打下堅實的基礎。人工智能行業目前已走過技術蠻荒期,處于通用技術與行業結合形成商業化場景應用階段。根據目前滬深兩市板塊分類統計,涉及人工智能概念的上市公司共104家,基本涵蓋了人工智能基礎層、技術層、應用層各相關領域。
相比于人工智能技術已經經歷了60多年的長足發展而言,區塊鏈技術目前起步不到10年,且剛剛經歷了三個初級的階段,分別為:
起步期:2009年-2012年,以比特幣為代表的加密數字貨幣使得區塊鏈技術開始走進部分極客和新興技術愛好者的視野當中,并開始在世界范圍內形成一定程度的關注和研究。
雛形期:2013年-2017年,以太坊在比特幣的基礎技術架構之上引入了智能合約,使得區塊鏈的可拓展性得到極大的提升,區塊鏈技術開始延展到更多行業和領域。
發展期:2018年-,區塊鏈技術開始迭展,行業發展聚焦于更為安全的技術架構的搭建與更加良好基礎性能的提升,區塊鏈安全、區塊鏈與人工智能等方向開始受到行業重視,一些應用逐步在全球各個行業領域開始試點。
目前區塊鏈技術發展總體階段處于類似于互聯網發展的初期階段,距離大規模的應用落地仍然需要時間積累?!皡^塊鏈+AI”是新興技術相互賦能的良好應用結合,區塊鏈技術在人工智能這一垂直領域的探索,有助于加速新興技術的落地,并在實踐過程中不斷完善。目前大部分“區塊鏈+AI”項目仍處于概念驗證階段或早期應用階段。
二、“區塊鏈+AI”具有的優勢與挑戰
在人工智能為區塊鏈提供更強大拓展場景與數據分析能力的同時,區塊鏈技術可為人工智能提供高度可信的原始數據以支持其持續的“深度學習”。在未來人工智能高度發展的同時,也可通過區塊鏈的分布式、透明、可溯源的特點,來保障人工智能始終處于人類可控的范圍之內。這對兩者的技術發展進程都提出了更高的要求,總體而言,區塊鏈技術本身處于早期階段,與人工智能相結合需要持續迭代以滿足人工智能對性能和穩定性的要求。
1、“區塊鏈+AI”兩項尖端科技的相互賦能
區塊鏈與人工智能兩項技術的結合,有以下七個方面的優勢:一是區塊鏈可以提高人工智能的數據安全性;二是區塊鏈可以加速數據的累積,給人工智能提供更強大的數據支持,解決AI的數據供應問題;三是區塊鏈可以解決數據收集時的數據隱私問題;四是人工智能可以減少區塊鏈的電力消耗;五是區塊鏈使得人工智能更加的可信任;六是區塊鏈幫助人工智能縮短訓練時間;七是區塊鏈有助于打造一個更加開放與公平化的人工智能市場。雙方結合的優勢具體說明如下:
(1)提高數據安全性
區塊鏈可以幫助人工智能避免因數據存儲問題導致的故障。區塊鏈中每個節點都按照鏈式結構存儲完整的數據,每個存儲節點都是獨立的、地位等同的。區塊鏈的高冗余特性,分布式數據存儲,可避免系統級別風險的發生。理論上看除非所有節點全部出現風險,否則數據就是安全的。
此外,考慮到人工智能診斷的“黑箱”問題,清晰誰建立了人工智能,使用什么數據進行訓練,以及誰部署了最終的,是我們應對人工智能可能出現的問題的最佳防控手段。目前使用的大多數人工智能程序都是“深度學習”算法的變體。不良的數據內容將給人工智能帶來相應的安全隱患,區塊鏈則通過記錄哪些核心算法是使用哪組訓練數據開發的,避免了這一問題。更寬泛地說,區塊鏈可以記錄誰編寫了原始的人工智能算法以及用什么數據來訓練算法。
(2)大量且豐富的數據支持
一些企業為了自身發展會進行海量數據收集,同時因為市場競爭而拒絕進行數據共享。由此造成這些公司接觸到的數據有限,缺少完整的數據集做支撐,使得人工智能產品質量較差。采用區塊鏈技術,可以利用數據分類帳進行部分數據的購買銷售。可靠性強、可用性高的數據將會使得企業生產出高質量的計算機識別,語音識別和其他數據密集型應用。
當收集了大量同類型數據用于訓練AI模型時,數據會受到偏差或“過度擬合”的影響。數據樣本將不具備典型的隨機性來代表總體的特性。使用此類型數據訓練的模型比使用更多不同樣本進行訓練的模型表現能力要差很多。通過引入區塊鏈技術,讓不同的人和公司來提供可信的不同數據,可以獲得更多樣化的數據樣本,幫助AI完成“自主性”決策。
(3)隱私保護
人工智能的高速發展需建立在大量的數據基礎上,不可避免地涉及到個人隱私數據合理使用的問題,例如從公共數據庫中推導出私人隱私信息,通過這些信息又推導到其他相關人員的信息,這已經超出大部分人同意披露的信息范圍。區塊鏈采用非對稱加密和授權技術,交易信息公開透明,但對于賬戶身份信息是高度加密的,只有經過數據擁有者授權才可訪問該數據,即使遭到入侵,也僅是一小部分信息內容,無法獲取用戶完整的個人身份信息,此技術在AI大數據運行環境下,個人的隱私免于被侵犯,不法企業難以利用用戶數據來牟取不正當利益。同時,區塊鏈與加密算法相結合可以在數據分享過程中分離數據所有權和使用權,讓數據使用方可以利用密文進行模型訓練和使用,徹底杜絕原始數據泄露的風險,從而打通企業和政府中的數據孤島。
(4)能源消耗減少
采用POW共識機制的區塊鏈項目需要消耗大量的電力資源,人工智能可以通過學習算法,提升數據中心的負載,操控計算機服務器和相關的散熱系統,優化冷卻,有效地進行設備管理,從而減少電力的消耗。對于AI可以優化能源消耗已被谷歌和百度等公司證實,2017年6月百度的智能樓宇項目一個月內為百度省下了25萬度用電量,谷歌旗下AI實驗室DeepMind利用人工智能技術幫助谷歌削減了15%的用電量。
(5)可信任度的提升
一個人工智能管理的區塊鏈可以為獨立于人工智能運行的底層平臺的人工智能提供一個分散的標識。每一個主要的人工智能都可以注冊成為被普遍認同的節點,這將為AI識別提供一個解決方案,類似于今天的網站證書,以驗證網站所有權。
一個人工智能管理的區塊鏈還可以允許每個人工智能將其活動的常規哈希函數寫入區塊鏈分類,以便具有加密密鑰的可以對其進行不可篡改的檢查。區塊鏈搭載的人工智能分布式賬本記錄了人工智能做了什么,確保人工智能的錯誤行為被及時的發現、分析和糾正。而區塊鏈的不可篡改性使得人工智能幾乎不可能“掩蓋它的蹤跡”和刪除犯罪活動數據。
最后,區塊鏈的共識機制可以確保人工智能處于控制之下。通過人工智能執行任務的公共記錄(必須由多個區塊鏈節點進行驗證),我們可以確保人工智能的運行不會超出界限。
(6)更短的AI訓練時間
在使用區塊鏈技術保障訓練數據的真實可靠性的前提之下,可以通過區塊鏈的分布式數據存儲的方式將一臺人工智能的深度學習訓練時間大幅度的減少。例如一個人工智能的訓練可以采用模型并行或者數據并行的方式,將單個的模型或者數據分布在不同的機器之上,從而減少訓練時間。人工智能也可以在同步數據并行中刪除同步約束限制,而采用異步并行模式——人工智能在每一步的信息處理中不必等待數據的相互確認,可以直接進行下一步的操作,從而進一步減少人工智能的深度學習訓練時間。
(7)開放公平性
區塊鏈提供的核心價值是“去信任中介化”。如果想要創建一個自組織和自我調節的人工智能網絡——那么分布式記賬技術是最好的途徑。谷歌、騰訊、IBM、Facebook和其他大型科技公司已經徹底改變了分布式計算——將計算任務分散在多臺虛擬機之間,以實現高效的可伸縮任務處理。但是他們的布式處理工具仍然是非常集中的,并且專注于由中心化的控制器統一調度特定任務,以實現非常特定的目標。
而基于區塊鏈技術的智能合約將使“去信任中介”的網絡得以實現,在這種可信網絡中,兩個人工智能系統可以安全可靠地進行交互,而無需任何中心化的中介。區塊鏈還可為人工智能提供聲譽系統,這樣每個人工智能都可以在選擇與其他人工智能進行交易之前檢查其聲譽。另外,區塊鏈的無中介、高透明度將鼓勵這些人工智能開發人員共享他們的數據和他們的產品,而不必擔心出現某些偏袒競爭對手或竊取其知識產權的情況,并確保所有相關方為他們的工作獲得適當的報酬。
2、“區塊鏈+AI”面臨的挑戰
“區塊鏈+AI”的面臨的問題主要包括兩方面:一方面是AI和區塊鏈自身的缺點,在結合后仍無法有效解決;另一方面是AI和區塊鏈結合過程中可能造成原有優勢被破壞。例如:
(1)政策性風險
區塊鏈目前部分的衍生應用在世界各地存在著一定的政策風險——例如未來是否采用區塊鏈技術伴生的通證來激勵人工智能開發或節點管理,但無論是在經濟上還是在政策上如何定義通證仍有很大的不確定性。
(2)技術融合的不確定性
作為兩個前沿的新興技術,且都處于尚未完全成熟的階段。無論是從當前區塊鏈的技術指標,還是從人工智能的實際落地性來講,距離兩者真正的結合并實現落地,需要面對的不確定性因素仍然存在。目前區塊鏈的主要問題為擴容、隱私、和計算能力,主流的公有鏈難以支撐人工智能的鏈上實現。
(3)大規模的社會應用面臨挑戰
數據共享威脅大型企業利益。通過弱化數據的中心化,降低了大型企業相對小公司的競爭優勢。如果任何人都可以訪問這些數據集和計算,那么任何人都有機會與世界上最大的公司競爭。從技術領域中去除這些障礙將會改善社會,但共享市場的嘗試可能會讓大公司感到不安。如果任何人都有能力在世界上制造出最好的人工智能,那么市場將與許多正在爭奪一部分市場的初創企業和小企業共同分享。之前使用用戶數據來制定廣告或業務策略的公司和政府組織將再次被迫以較不直接的方式獲取其數據。因此,大公司可能會反對數據去中心化,并可能游說維持AI模型開發方面集中式數據集的現狀。
(4)不可控性
當使用了“一旦運行不可停止”的智能合約時,如果合約代碼存在漏洞被黑客利用,黑客將通過智能合約漏洞牟利,因在區塊鏈上運行的事務和交易不可撤銷,可能會給企業和個人造成不可挽回的損失。
三、AI與區塊鏈結合的應用場景
結合兩者技術優勢,通過AI讓區塊鏈更智能,區塊鏈讓AI更“自主”,更可信。目前對于AI和區塊鏈的結合應用,市場上已經涌現出很多相關項目和理論創新,描述了不同場景下結合,比如:
(1)區塊鏈+AI在醫療方面進行結合
相關的結合領域有醫療數據加密和醫療計算分析。關于醫療數據方面,據統計,大部分的醫生會直接將病人的病情、個人信息等信息發給同事,這涉及侵犯病人隱私的問題。應用區塊鏈的非對稱加密和授權等技術,對關鍵信息進行加密,只有經過數據擁有者授權才可訪問該數據,將大大的提高醫療數據的隱私性。關于醫療計算分析方面,AI在醫療機構提供數據錯誤率小于2%,利用區塊鏈的技術,可以對于醫療數據進行信息交換,相比傳統AI,數據可更好地進行共享。谷歌旗下DeepMindHealth正在開發區塊鏈醫療數據審計系統,利用“區塊鏈+AI”技術讓醫院、NHS、病人自身都能實時跟蹤其個人健康數據。
(2)區塊鏈+AI在數據市場進行結合
利用區塊鏈集合群體的力量,進行數據上的共享、AI模型的訓練等。AI的發展離不開龐大的數據集,區塊鏈可以利用數據分類帳進行高質量數據的購買銷售,當收集了大量的、多樣化的數據樣本后,可用于訓練AI模型,這些數據及AI模型將會解決信任的數據孤島問題,使得人工智能機器人可以進行共享學習,自我成長,產出高質量的計算機識別,語音識別和其他數據密集型應用。目前SingularityNet、DeepBrainChain、Bottos、OceanProtocol、Indorse、ARPAChain等項目涉及該領域。
(3)區塊鏈+AI在金融領域進行結合
相關的結合領域有市場情緒分析、去中介交易商經紀人(IDB)和檢測金融欺詐行為等。關于市場情緒分析及去IDB方面,利用AI進行深度學習和時序分析,再結合區塊鏈技術保護下的個人數據相整合,為個人提供更精準的交易服務。具體來說,就是從用戶面板上進行大數據采集及處理,通過人工智能分析用戶情緒數據,對市場波動進行預算,最后自動化下單。利用機器人取代人工,提升效率,降低了IDB傭金。在檢測金融欺詐行為方面,使用交易機器人,高頻加密交易,弱中心化減少人為操控的可能性,降低金融欺詐風險,此外,AI監控加密市場,讓惡意攻擊變得更難。目前有Autonio、Aigang、Numeraire、Endor等項目涉及該領域。
(4)區塊鏈+AI在云計算方面進行結合
當前AI云計算方面面臨計算資源昂貴、訓練時間長、訓練數據多、開發去中心應用困難等問題,結合區塊鏈技術后能較好地解決以上問題。把區塊鏈中挖礦及電力消耗過程中過剩的資源轉換為AI云算力,資源上進行整合,降低計算成本。目前有NebulaAI項目涉及該領域。
(5)區塊鏈+AI在物聯網方面進行延展
首先,區塊鏈技術可以幫助解決“如何證明自己是自己”的問題,用戶可通過區塊鏈+AI技術完成生物身份識別和身份認證,將個人身份與物聯網聯系在一起。其次,解決了更新的問題,所有物聯網設備在區塊鏈+AI的加持下,數據共享,設備可智能化更新。具體的垂直應用包括:應用在工業制造上,制造生產的設備在區塊鏈中傳遞信息,更智能化地成長,提高效率、增加產能;應用在交通上,更好地鋪開無人駕駛應用,解放人們的時間,智能化管理交通,有利于減少交通堵塞、交通事故的發生;應用在監控等公共基礎設備上,身份認證能快速的識別出罪犯,有利于維護社會穩定。目前有智行者、美圖等項目涉及該領域。
四、“區塊鏈+AI”行業展望
區塊鏈將使所有個體都有可能成為金融資源配置中的重要節點,也將促進現有金融體系與金融規則的改良,構建共享共贏式的金融發展生態體系。區塊鏈技術的出現是人類信用創造的一次革命,它能讓交易雙方在無需第三方信用中介的情況下開展經濟活動,從而實現低成本的價值轉移??梢哉f,區塊鏈技術是互聯網時代效率更高的價值交換技術,互聯網由此從傳遞信息的信息互聯網向轉移價值的價值互聯網進化,這有利于傳統金融機構借勢轉型,將內生的業務流程和應用場景互聯網化。
一、區塊鏈的特征與不足
(一)區塊鏈的主要特征
(1)去中心。在區塊鏈中,不存在中心化的硬件或管理機構,分布式的結構體系和開源協議讓所有的參與者都參與數據的記錄和驗證,再通過分布式傳播發送給各個節點,每個參與的節點都是“自中心”,權利和義務都是均等的。區塊鏈又不是簡單的去中心,而是多中心或弱中心。當物聯網使所有個體都有可能成為中心節點時,傳統金融中介的中心地位發生改變,從壟斷型、資源優勢型的中心和強中介轉化為開放式平臺,成為服務導向式的多中心當中的差異化中心。
(2)去信任。從信任的角度來看,區塊鏈采用一套公開透明的數學算法,基于協商一致的規范和協議,使所有節點能夠在去信任的環境下自動安全地交換數據。區塊鏈實質上是通過數學方法解決信任問題,所有的規則都以算法程序的形式表達,參與方不需要知道交易對手的信用水平,不需要第三方機構的交易背書或者擔保驗證,只需要信任共同的算法,通過算法為參與者創造信用、產生信任、達成共識。
(3)時間戳。區塊是一段時間內的數據和代碼打包而生成的,下一區塊的頁首包含上一區塊的索引信息,首尾相連便形成了鏈。記錄完整歷史的區塊與可進行完整驗證的鏈,形成了可追朔完整歷史的時間戳,可為每一筆數據提供檢索和查找功能,并可借助區塊鏈結構追本溯源,逐筆驗證。所以,區塊鏈生成時都加蓋了時間戳,形成不可篡改、不可偽造的數據庫。單個節點上對數據庫的修改是無效的,除非能夠同時控制系統中超過51%的節點,因此區塊鏈的數據可靠性很高。
(4)非對稱加密。區塊鏈使用非對稱加密算法,即在加密和解密過程中使用一個“密鑰對”,“密鑰對”中的兩個密鑰具有非對稱特點。在區塊鏈的應用場景中,一方面,密鑰是所有參與者可見的公鑰,參與者都可用公鑰來加密一段真實性信息,只有信息擁有者能用私鑰來解密。另一方面,使用私鑰對信息簽名,通過對應的公鑰來驗證簽名,確保信息為真正的持有人發出。非對稱加密將價值交換中的摩擦邊界降到最低,能夠實現透明數據的匿名性,保護個人隱私。
(5)智能合約:由于區塊鏈可實現點對點的價值傳遞,傳遞時可以嵌入相應的編程腳本,通過這種智能合約的方式去處理一些無法預見的交易模式,保證區塊鏈能夠持續生效。這種可編程腳本本質上是眾多指令匯總的列表,實現價值交換時的針對性和條件性,實現價值的特定用途。所以,基于區塊鏈的任何價值交換活動都可通過智能編程的方式對其用途、方向和各種限制條件等做到硬控制,省去了以法律或者合同軟約束的成本。
(二)區塊鏈存在的主要問題
(1)高能耗問題。傳統貨幣銀行學體系中存在不可能三角,即不可能同時達到去中心化、低能耗和高度安全,在區塊鏈構建中也同樣存在不可能三角。比如,在比特幣的實際應用中,其發展帶來了計算機硬件的快速膨脹,在“挖礦”過程中的主要成本轉移到硬件成本和電力成本等。所以,應用區塊鏈技術實現權益成本收益后,讓其技術功效發揮至最大化成為急需解決的問題。
(2)存儲空間問題。由于區塊鏈記錄系統中自初始信息的每一筆交易信息,并且每個節點都要下載存儲并實時更新數據區塊,所以,每個節點的數據都完全同步的話,網絡壓力較大,每個節點的存儲空間容量要求可能會成為制約其發展的關鍵問題。
(3)抗壓能力問題?;趨^塊鏈構建的系統遵循木桶理論,要兼顧所有網絡節點中處理速度和網絡環境最差的,所以,如果將區塊鏈技術推廣至大規模交易環境下,其整體的抗壓能力還有待驗證。如果每秒產生的交易量超過系統(最弱節點)的設計容納能力,交易就自動進入到隊列進行排隊,帶來不良用戶體驗。
二、區塊鏈在金融領域的應用
(一)金融基礎設施
區塊鏈可能作為互聯網的基礎設施,在很多領域都表現出廣闊的應用前景。在金融行業中,區塊鏈技術將首先影響支付系統、證券結算系統、交易數據庫等金融基礎設施,隨后該技術也會擴及一般性金融業務,比如信用體系、“反洗錢”等。這是因為,基于區塊鏈技術的特點,其將首先切入信任要求高且傳統信任機制成本高的基礎設施領域,過去,基礎設施都是公共產品,而區塊鏈新技術和新制度使更多人有可能參與公共產品供給。未來的互聯網金融是要利用區塊鏈等互聯網技術,改造傳統金融機構的核心生產系統,把金融企業架構在互聯網上。
當前的信息互聯網可統稱為TCP/IP模型,HTTP是應用層中最重要的應用協議。在價值互聯網中,區塊鏈是在應用層里的一個點對點傳輸的協議。它的價值與信息互聯網中HTTP協議的價值是一樣的。區塊鏈的巨大潛力和前景就是可以重構傳統金融業的基礎設施與核心生產系統,而不僅僅停留在APP等應用層面。這是因為,在網絡層次,區塊鏈是建立在IP通信協議基礎上的,是建立在分布式網絡基礎上的;在數據層面,區塊鏈這一數據庫系統是嶄新的,明顯優于現有金融體系的數據庫;在應用層面,基于區塊鏈的登記結算、清算系統以及智能合約、物聯網能大幅提升效率,區塊鏈上的金融活動是可編程的金融。.
(二)數字貨幣
從安全、成本等角度看,紙幣被新技術、新產品取代是大勢所趨。數字貨幣發行、流通體系的建立,對于金融基礎設施建設和經濟發展都是十分必要的。遵循傳統貨幣與數字貨幣一體化的思路,數字貨幣的發行、流通和交易應由央行主導,體現便利性和安全性,做到保護隱私與維護社會秩序、打擊違法犯罪行為的平衡,要有利于貨幣政策的有效運行和傳導,要保留貨幣主權的控制力,數字貨幣是自由可兌換的,同時也是可控的可兌換。
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區塊鏈技術在比特幣上的成功證明了可編程數字貨幣的可行性。英國央行的研究表明,中央銀行可以考慮發行基于區塊鏈的數字貨幣,這可增加金融穩定性。數字貨幣的技術路線可分為基于賬戶和不基于賬戶兩種,也可分層并用而設法共存。區塊鏈技術的特點是分布式簿記,不基于賬戶,而且無法篡改,如果數字貨幣重點強調保護個人隱私,可選用這一技術。不過,目前區塊鏈占用的計算資源和存儲資源太多,應對不了現在的交易規模,需要解決這一問題才能得到推廣應用。
(三)自金融
如果從服務的角度、從非貨幣創造角度來看,現代金融都是通過中介機構實現的?;ヂ摼W時代,有可能實現去中介化的真正意義上的直接金融。不過,這種可能性還不完全,最主要的原因是目前互聯網金融是在原有金融基礎之上的,無法跳出來,區塊鏈技術提供了一種可能性。區塊鏈可分為公有區塊鏈和私有區塊鏈。公有區塊鏈就是像比特幣這樣的,認可了協議,就成為區塊鏈的組成部分。私有區塊鏈仍然是要獲得許可的,銀行系統的區塊鏈技術,需要對每一個參與者進行審核。私有區塊鏈非常近似于一種自金融的形態,公有區塊鏈更類似于對私有區塊鏈底層的支持和保障。當區塊鏈技術普遍應用,金融管理技術的第三方化普通呈現,基于區塊鏈技術的自金融就完全成為可能。
三、區塊鏈應用與金融監管
區塊鏈技術是目前唯一無需第三方就可用于記錄和證明交易一致性和公司財務準確性的工具。因此,它可以滿足潛在監管者和公眾對于審計有效性、準確性和時效性的要求,在金融領域有著廣闊的應用前景。但其發展仍受到現行制度的制約。一方面,區塊鏈對現行體制帶來了沖擊,因為其去中心、自治的特性淡化了國家、監管等概念。比如,以比特幣為代表的數字貨幣挑戰了國家的貨幣發行權和貨幣政策調控權,導致貨幣當局對數字貨幣的發展持保守態度。另一方面,監管部門對這項新技術也缺乏充分的認識和預期,法律和制度建立將會嚴重滯后,導致區塊鏈運用缺乏必要的制度規范和法律保護,增大了市場主體的風險。
區塊鏈金融技術一旦在金融業普遍展開以后,監管的去金融屬性化就產生了,監管職能、監管方式和監管手段將會被重新界定。比如,證券借貸、回購和融資融券如能通過區塊鏈交易,監管部門就可考慮利用這個公共賬本的信息對市場中的系統性風險進行監控,不僅高效而且可靠。從宏觀金融視角看,當自金融時代產生以后,貨幣創造和傳導機制以及信用創造格局將會變化。從微觀金融視角看,隨著區塊鏈技術的進一步發展,金融與商業已經難以區分,將超越分業和混業監管的含義,金融監管體系的改革需要從這個視角來探討。
區塊鏈技術帶來的“去中心化”仍需要中心化的部門提供規范和保障支持。監管機構可主動擁抱互聯網金融的新技術,美國證監會委員Kara Stein認為,監管機構需要處于引導位置,利用區塊鏈技術的優勢并快速響應其潛在的弱點。比如,區塊鏈技術希望打破特權和人為操縱,讓計算機算法實現“信用自由公證”。但從實踐來看,由于缺乏監管,比特幣等數字貨幣交易面臨的投機和洗錢風險就很高。因此,區塊鏈技術應用需要監管部門制定相關標準和規范,保證金融創新產品得到合理運用。同時,還要提高消費者權益的保護,加強金融消費權益保護的教育工作,提高消費者的風險防范意識。
關鍵詞:區塊鏈技術;食品安全審計;信息化;框架構建
現階段我國的食品安全依舊存在比較突出的隱患,食品安全風險的識別與防控具有復雜性、差異性等特點,食品安全治理仍存在比較大的難度。作為風險防控的重要手段,食品安全審計近幾年得到快速發展,但在信息化技術水平、流程體系以及數據完備性等方面還存在較多問題,尤其是在數據獲取的真實性和完整性上存在較大的難度。區塊鏈具有去中心化、獨立性、安全性與匿名性等特點,利用其智能合約、共識機制、非對稱加密、分布式賬本等技術,可有效保障審計數據的質量與可追溯[1],同時還有助于風險的及時捕捉、人力資源的節省以及審計效果的提升等。因此,分析探討區塊鏈技術在食品安全審計中的應用具有重要的現實意義。對于食品工業來說,審計與食品質量標準在食品安全的保障中起到的作用都是不可或缺的,例如:評估管理系統,獲得某些食品安全和質量標準的認證,評估場所和產品的條件,確認法律合規性等等[2]。審計應用于食品安全治理,最早是在西方國家產生的,由此也逐漸衍生出一項新領域的審計———食品安全審計。國內學者將食品安全審計界定為:“一套集成本審核分析、質量管理機制考察和企業產品質量狀況核算評價為一體的科學方法”[3]。該領域的研究在國內起步較晚,大致開始于在三鹿奶粉事件發生以后,并且集中在乳品行業,食品安全審計的具體實施也基本是由政府有關部門主持進行,且審計對象主要聚焦在大型企業[4]。目前,就我國已有的食品安全審計案例來看,還存在中小型企業審計不夠到位、審計依據標準不夠明確、審計數據不夠安全可靠以及在專業審計人才與方法上存在欠缺等問題。因此,亟需新技術、新方法的引入和應用。近幾年,隨著區塊鏈技術的發展,學者們開展了其在許多領域和場景應用的研究。區塊鏈在審計領域的應用也得到了越來越多的重視,相關的研究如:基于區塊鏈技術構建實施審計框架[5-6]、區塊鏈技術在企業聯網審計中的應用[7-8]、區塊鏈技術在金融審計中的應用[9-11]以及區塊鏈審計在政府治理中的應用等等[12-13]。在具體的審計模式探索中,畢秀玲等[14]提出要大力推進“審計智能+”的建設,在5G、區塊鏈、大數據與人工智能等技術的支持下,提高審計信息化的水平。傳統審計過程中所面臨成本、效率、質量、安全性等問題恰恰可以通過區塊鏈技術進行有效解決[15]。房巧玲等[16]便提出了基于雙鏈架構的混合審計模式,即智能審計程序與人工審計程序相結合的模式。從目前已有的研究來看,還尚未見有關區塊鏈技術在食品安全審計中應用的研究?;诖?,文章首先根據區塊鏈技術的工作原理與優勢點,分三個層次構建起區塊鏈技術在食品安全審計中應用的邏輯框架。其次結合傳統審計工作,通過技術代入,進一步闡述區塊鏈技術下的食品安全審計工作的大致流程。最后,充分考慮當前區塊鏈技術在運用中所面臨的各種問題,提出相關的建議以及未來發展的展望。
1區塊鏈技術在食品安全審計中的應用邏輯
1.1區塊鏈的工作原理
區塊鏈是在一種基于分布式系統思想形成的網狀結構,在這個網狀結構中,信息存儲上鏈主要有以下流程:當某個節點有新的數據信息錄入,該節點將會把信息網絡中的其他節點進行廣播,其他節點在接收信息以后會對其內容的真實性、完整性以及可靠性進行檢驗,檢驗無誤后該信息將被儲存在一個區塊中,經過隨機Hash算法得出Hash值,該過程可以視為一種單向的加密手段,不僅可以將復雜無章的數據信息轉換為固定長度的字符代碼,而且其破解的困難程度也保證了數據的不可篡改性。此時,全網將基于共識機制對該區塊內數據進行審查,審查通過以后該區塊將被正式存入區塊鏈的主鏈中,相應的數據也將被打上時間戳標記,更新復制保存到每個節點里[17],如圖1所示。
1.2區塊鏈技術在食品安全審計中應用的邏輯
區塊鏈作為一項顛覆性技術,在各個領域加速應用。將區塊鏈技術應用到審計領域,這種模式被稱為區塊鏈審計。而在區塊鏈審計的定義上,徐超等[18]提出廣義和狹義之分,廣義上指在審計領域應用區塊鏈技術,而狹義上則包含了區塊鏈審計和審計區塊鏈這兩種方式,二者的審計對象不同,具有本質上的區別。在區塊鏈審計過程中,審計人員基于信息系統對一般控制和應用控制進行測試,通過借助發揮區塊鏈技術的優勢性,對各類業務執行自動化審計和持續審計等行為[19],具體包括:對數據的真實性、時效性以及可靠性進行審計;對系統設置、共識機制以及智能合約等進行審計;對區塊鏈技術所涉及的系統節點等安全性進行審計[20]。事實上,區塊鏈可以分為三個層次:協議層、應用層和訪問層,它們相互獨立又不可分割,構成了區塊鏈技術在食品安全審計領域的運用邏輯,如圖2所示。協議層(又稱基礎層)是基于共識機制展開運行的,通過共識機制來保障每個節點的數據是真實一致可靠的。在利用分布式數據存儲、加密算法、網絡編程以及時間戳等技術的基礎上,對食品供應鏈上所涉及到的各個環節、各個企業的各類信息進行收集與記錄,如食品生產過程中的原料配比情況、添加劑的使用量情況,食品物流環節的負責方信息、車次時間以及冷鏈條件情況,食品交易過程中經銷商情況以及流入消費者的時間地點等信息[21]。企業彼此間的信息驗證以及共識算法記賬使得審計需要的眾多數據信息能夠公開透明、不易篡改,也有助于擴大審計工作的覆蓋面。對于應用層而言,智能合約的存在使得區塊鏈在沒有人工控制以及第三方干預的情況下,能夠按照網絡編程出的代碼進行自主運行,有助于明確執行標準,大大提高了審計的效率以及數據的收集分類等重復性工作,在預先設置的程序代碼中,一旦觸發相應的條件和標準,將會作出各類分析行為,這樣一來,審計人員通過區塊鏈技術就可以對食品質量安全實現實時監控、及時預測和靈活預警[22]。就訪問層來看,無論是通過個人計算機(personalcom-puter,PC)端還是移動終端,借助區塊鏈技術的可編程性采用公鑰與私鑰授權的機制,能夠實現數據的安全獨立便捷獲取。同時,時間戳技術有助于保障數據的安全性,使審計工作的的可靠性和便利性能夠得到進一步優化。
1.3區塊鏈技術在食品安全審計中應用的優勢
對于食品行業來說,信任機制的構建對于品牌形象的樹立是十分關鍵的,而品牌形象的優劣將直接影響企業的生存甚至是行業的興衰。在這種情況下,通過審計去發現問題、解決問題,并實現信息的公開、透明、可追溯將有助于信任的構建。而區塊鏈技術在審計中運用的優勢,將有效推動信任機制的形成。首先,去中心化的優勢使得在整個食品供應鏈上所有企業都可以分別作為一個節點,分布式數據儲存技術的應用,使得眾多企業在信息的記錄和儲存上互相監督、互相利用,具有更加安全、更加便捷、更加透明的優點。同時,每個審計項目由指定的審計組執行審計,每個審計組也相當于區塊鏈的一個節點,若干個審計組節點組成分布式節點組織結構,相當于一個分布式賬本。于是審計的范圍變得更加廣泛,所涉及的審計對象也更加的全面而具體,不需要非得圍繞核心企業實施審計,解決了審計范圍的局限性問題,有助于提高食品安全審計結果的質量。其次,交易可追溯性、數據透明性的優勢使得信息在供應鏈上變得更加可靠、真實。在供應商的選擇、企業內部控制執行的有效性等等方面具有督促作用。例如,就已有的食品安全審計案例呈現的結果來看,存在如下問題:企業不能持續保持生產條件、食品安全管理制度等落實不到位、企業自身的檢驗能力不足、生產信息記錄的不完整甚至偽造記錄以及不合格品和變質食品的及時處置問題等。在區塊鏈技術的幫助下追溯系統將會不斷完善[23],對于存在的這些問題也會更加具有約束和威懾作用。在現實中,已有具體的應用案例,如2017年7月沃爾瑪、京東、國際商業機器(internationalbusinessmachines,IBM)公司和清華大學共同組成了區塊鏈聯盟,在產品的地產、批號、生產廠家、到期日期以及運輸細節等各種詳細信息的獲取上,可以實現從天數到秒數的速度提升,這將極大地提升審計實施的效率。最后,可編程性則發揮了信息技術的優勢,相比于傳統審計中的人工操作,信息技術的應用將會使得審計的流程更加嚴謹、更加快捷。食品安全審計過程中,涉及到的質量標準、規范等十分復雜,對于不同品類食品的特殊性質、不同添加劑的使用規定等所涉及的知識更加多樣和復雜[24],利用計算機編程技術,則可通過代碼的編寫,將有關審計標準、審計法規等進行定義,在區塊鏈中實現數據信息的智能運行。在既定的規則和協議下,區塊鏈可以實現數據的自動采集、傳遞與存儲,高安全性、高透明性使得審計效率大大提升。德勤會計師事務所的Rubix平臺就是通過將自動化技術和區塊鏈技術相結合,在提升工作效率的同時,又能達到降低成本等作用[25]。同樣,沃爾瑪也將區塊鏈技術應用于食品供應鏈管理之中,并取得了一定的理想成效[26]。
2區塊鏈技術下食品安全審計的流程
區塊鏈技術下的食品安全審計流程是在傳統審計流程的基礎上,通過融入區塊鏈技術,對審計流程進行重塑,保證審計大環節不變,即審計準備階段、審計實施階段以及審計報告階段,但細節更加優化、效率更高,如圖3所示。
2.1審計準備
在審計準備階段需要先對審計信息和數據等進行預處理,通過數據的采集、傳輸與存儲,利用區塊鏈中各個節點所達成的共識機制,實現數據的真實性、完整性與一致性。在這個過程中,通過對被審計食品行業的相關標準、企業會計準則的選取情況、企業的性質以及監管環境等的了解,對相關獲取信息進行更新記錄,并利用時間戳技術,相當于會計記賬中的連續編號機制,對新產生的區塊做上時間標記,充分保證了數據在一定時間內是可追溯的、可驗證的以及完整的。
2.2審計實施
在審計實施階段,面對食品供應鏈本身的環節的多樣性與復雜性,區塊鏈應用平臺會及時向各個節點的企業、賬項往來銀行以及其他關聯方進行信息的檢查與考證,并將結果進行實時反饋。在對某一生產、加工業務或者交易進行審查以后,將問題點進行匯總與分析。在審計過程中,同時需要伴隨著數據清洗、數據挖掘、可視化操作、實時處理、風險識別與評估以及重要性水平的確定等技術支撐,也需要借助傳感器、物聯網、射頻識別以及CPS/GPS等審計工具[21],因此,這將對專業人才的技術水平有著較高的要求。
2.3審計報告
在傳統審計流程的收尾階段,需要對整個審計流程所記錄的工作底稿以及證據信息進行整理與匯總,并出具最終的審計報告、發表審計意見。而在區塊鏈技術的應用下,審計人員通過對數據信息的系統建模進行智能化自主分析,并且能夠做到對審計結果的實時記錄、對被審計企業進行隨時隨地的監控,還可以根據審計主體的不同以及審計要求的變化,隨時出具定制化的審計報告,大大提高了審計結果的質量以及需求度的滿足程度。
3區塊鏈技術在食品安全審計應用中面臨的問題
3.1技術問題
現階段,無論是國家、社會還是具體的個人,對于審計的水平和質量要求越來越高。監督再到上市公司的財報結果公開,處處離不開審計的參與,審計也逐漸在越來越多的領域發揮作用,例如:領導干部經濟責任審計、自然資源資產審計、信息科技審計以及本文所探討的食品安全審計等領域。在食品安全上,任何小的風險都不容忽視,這對于審計的執行是一項不小的挑戰,盡管區塊鏈技術在效率和質量等方面對食品安全審計有著很大的幫助,但在海量的信息面前,區塊鏈的復雜度也急速增加,無論是從硬件上還是軟件上,對計算機的算法處理能力、存儲能力以及硬件配置有著越來越嚴苛的要求。因此,進一步提高硬件的可靠性以及軟件的適配性是技術層面需要持續努力的方向。
3.2安全問題
區塊鏈技術盡管有著Hash值非對稱加密算法、時間戳等技術的支持,但安全性問題依舊是區塊鏈技術在發展中不容小視的關鍵問題。隨著黑客技術的不斷進化,以往的51%攻擊成本已經不再具有很強的約束性,這對于審計工作是一項不小的潛在威脅。在區塊鏈共識機制的基礎上,很多企業將自己的關鍵性信息乃至核心機密都進行了上鏈操作,而黑客的行為將會對企業們造成重大損失甚至致命沖擊。這就說明不存在一勞永逸的保障,各項技術需要在不斷的挑戰和威脅中,始終保持高度的預警態勢,在面對不法分子的各種花樣攻擊時,能夠做出迅速、有效的反應,這就需要相關信息技術人員不斷提升其專業水平和素質。
3.3監管問題
事實上,盡管區塊鏈技術中的分布式數據儲存技術使得數據的記錄、存儲與讀取更加便捷、安全,但其卻弱化了國家對于交易情況的監督,對于現有的監管體系具有一定的沖擊。區塊鏈技術還在逐漸發展走向成熟,在食品安全審計領域的應用也將處于不斷探索的階段,有關監管的法律法規仍需進一步的完善與明確,如果真的出現監管漏洞,那必然影響該技術的健康、穩定與向好發展。因此,在技術不斷進步的同時,國家相關部門的法律與監管體系也要完善跟進,二者相輔相成,為技術作用的充分發揮保駕護航。
4結語
區塊鏈的長期影響將給文創產業帶來顛覆性的革命
火爆的比特幣把沉寂多年的區塊鏈技術推到了普通大眾的面前,不管是否加入挖礦或炒幣大軍,亦或是對這種虛擬代幣價值艷羨不已的吃瓜群眾,或是持冷眼旁觀的專業人士,大家關注的主要焦點還是比特幣。
顯然金融是區塊鏈技術最早,也是應用得相對成熟的領域。這與區塊鏈技術天然就是賬本的特性直接相關。然而這遠遠未挖掘出區塊鏈技術作為一種平臺技術、數據庫技術的優勢以及充分利用此種技術優勢在各個領域和場景下應用的可能性。也即區塊鏈的短期價值被高估,而長期影響卻被低估(何寶宏博士語)。
如今,互聯網已經改變了整個世界,而互聯網技術當中還在不斷涌現出各種讓人應接不暇的新技術。在這些新技術當中,作為底層技術的區塊鏈將發揮最長遠最廣泛的影響。
技術篇:
認識區塊鏈技術
(一)區塊鏈技術是什么
區塊鏈最早由密碼學家“中本聰”(Satoshi nakamoto)于2008年提出,目前行業公認的區塊鏈定義是:
區塊鏈是一種按照時間順序,將數據區塊以鏈條的方式組合成特定數據結構,并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享賬本,能夠安全存儲簡單的、有先后關系的、能在系統內驗證的數據。
區塊鏈本質上就是一個賬本,可以讓互不信任的人,在沒有權威中間機構的介入下,充分信任對方來進行信息與價值互換。
區塊鏈是分布式數據儲存、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。
(二)區塊鏈技術為什么會有如此長遠而廣泛的影響
區塊鏈技術具有以下六大特征,正是這六大技術特征使得區塊鏈具備了革命性顛覆性技術的特質:
去中心化:由于使用分布式核算和存儲技術,不存在中心化的硬件或管理機構,任意節點的權利和義務都是均等的,系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。任一節點停止工作都不會影響系統整體的運作。
開放性:系統是開放的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人公開,任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用。
自治性:區塊鏈采用基于協商一致的規范和協議,使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境里自由安全地交換數據,使得對“人”的信任改成了對機器和技術的信任。
匿名性:由于節點之間的交換遵循固定的算法,其數據交互無需以信任為背書,因此交易對手無須公開身份。
可編程:分布式賬本的數字性質意味著區塊鏈交易可以關聯到計算邏輯,并且本質上是可編程的。因此,用戶可以設置自動觸發節點之間交易的算法和規則。
可追溯:區塊鏈通過區塊數據結構存儲了創世區塊后的所有歷史數據,區塊鏈上的任一一條數據皆可通過鏈式結構追溯其本源。
區塊鏈的信息通過共識并添加至區塊鏈后,就被所有節點共同記錄,并通過密碼學保證前后互相關聯,篡改的難度與成本非常高。
深刻地理解區塊鏈技術這六大特征,可以更好地在文創產業中挖掘區塊鏈技術應用的價值。
價值篇:
區塊鏈技術在文創產業發展中的價值
技術是解決法律問題的重要路徑。
互聯網領域中,技術可以高效解決某些傳統法律問題;對于法律無法及時作出回應的新業態,技術就是產業規范,是法律的重要補充。
(一)盜版是文創產業的致命傷
文創產業包括了影視、文學、動漫、音樂、視頻、游戲等以及其相關的數字形式,涉及內容的生產、復制、流通和傳播等主要環節。
在“互聯網+”時代,文創產業迎來了新的發展機遇,但也遇到了不少挑戰?;ヂ摼W的網絡效應、快速傳輸、低成本性,加上各種盜版技術的層出不窮,使文創產業面臨著盜版猖獗的挑戰。
網絡盜版給文創產業帶來了的巨大經濟損失是有目共睹的。
首先,網絡盜版直接帶來的是諸如工作流失、版權價值縮水、損失大量優秀作品的負面影響;其次,由于網絡盜版內容的低俗,加上虛假廣告、木馬病毒、作品質量低下等特點,劣質內容也給用戶體驗帶來極壞的體驗,影響消費者對正版作品的感受,造成版權市場的惡性循環。
原本隨著知識經濟的興起,IP本應成為文創產業的核心競爭力要素。但當下互聯網產業生態圈里知識產權侵權現象依然嚴重,網絡著作權官司糾紛頻發,原創盜版遍地、舉證困難、維權成本過高等問題成為文創產業的尖銳痛點。
此外,對速發展的互聯網產業,法律不可避免地存在滯后性,一些新型業態無法獲得著作權法權利體系下的保護,在轉而尋求反不正當競爭法保護的同時,卻存在評價標準不一的不確定性。
網絡盜版如同潰堤之蟻,可以撼動整個文創產業賴以生存的根基,因此,在傳統的法律法規政策、司法保護、行政執法、行業自律以及企業內部規制之外,前沿技術特別是區塊鏈技術的發展給文創產業的痛點帶來了新的解決思路。
(二)區塊鏈提供的解決思路和價值
規范和技術是解決法律問題的兩種進路,當法律事后規制的成本較高時,區塊鏈技術提供了更低成本更有效率的進路。
對于目前文創產業存在的各種法律問題,例如新型的盜版模式使得盜版行為更加分散化、隱蔽化,打擊難度更大;網絡盜版各環節更加細分,責任認定難度更大;用戶的正版化意識未能與正版化進程一起提高等問題,區塊鏈技術也許可以提供一種更低成本更有效率的解決思路。
使用區塊鏈技術,可以通過時間戳、哈希算法對作品進行確權,證明一段文字、視頻、音頻等存在性、真實性和唯一性。
一旦在區塊鏈上被確權,作品的后續交易都會被實時記錄,文創產業的全生命周期可追溯、可追蹤,這為IP權利證明、司法取證等提供了一種強大的技術保障和可信度很強的證據。
具體而言,首先,IP是文化娛樂創意的核心,利用區塊鏈技術,能將文創產業的各個環節進行有效整合、加速流通,縮短價值創造周期,實現IP的價值轉移,并保證轉移過程的可審計、可信度和透明度。
其次,基于區塊鏈的政策監管、行業自律和民間個人等多層次的信任共識與激勵機制,同時通過安全驗證節點、平行傳播節點、交易市場節點、消費終端制造等基礎設施建設,不斷提升文創行業的存儲與計算能力,有助于文創產業全面進入數字化內容生產及傳播時代。
另外,文創產業的盜版問題也可以通過基于區塊鏈技術的供應鏈途徑來解決??梢圆粩嗉訌姍嗬钟腥伺c標準組織和安全解決方案提供商等主要行為者之間的合作,以促進可追蹤性技術的傳播,并支持區塊鏈等新追溯和認證系統的出現。
通過記錄資產、交易和參與者,這種共享數字分類賬本提供了關于IP來源和歷史流轉的信息,使IP更容易地被追蹤和認證。
因此如何使用區塊鏈技術來加強供應鏈的透明度并更好地保護IP是文創產業可以重點考慮的問題。
區塊鏈技術不僅在抑制盜版方面有突出的作用,更重要的是,區塊鏈技術的價值可以貫穿文創產業的全產業鏈。
應用篇:
區塊鏈在文創產業的應用及落地場景
(一)區塊鏈技術貫穿文創產業的全產業鏈
區塊鏈在文創產業的應用主要圍繞著四個領域展開的:區塊鏈+內容生產,區塊鏈+內容流通,區塊鏈+內容交易,區塊鏈+內容維權。
區塊鏈+內容生產:利用區塊鏈技術對共同創作作品數據的追蹤、確認和審計,有效地減少共享主體之間的信息不對稱問題,以實現基于區塊鏈的創意產業的生產、交易、投資平臺。創造一個人人可以創作、交易、傳播、消費、眾籌的信息共享和價值交換的平臺。
區塊鏈+內容流通:基于區塊鏈特性和虛擬市場規則,使得消費者能夠參與內容創作、生產、傳播、眾籌和消費的全流程,而不需要依靠第三方平臺的信用背書。
基于區塊鏈技術的價值傳輸特點,內容產業可以在版權交易和游戲道具場景交易平臺上發行、交易數字資產(類似于token)?;诓豢纱鄹摹⒎植际降奶攸c,建立在區塊鏈技術之上的版權和游戲道具交易不僅能促進交易的安全、透明,融合現實和虛擬之間的界限,能對游戲和版權市場帶來顛覆性的影響。
區塊鏈+內容交易:利用區塊鏈技術,使音樂、電影、文字作品等內容產業數據的生產、傳播、許可、交易等過程公開化和透明化,跨過出版商和發行商,創作者可以直接在區塊鏈平臺上發表、推廣或交易作品,直接獲得報酬。
利用區塊鏈技術,添加信任的確權節點,進行IP及其相關權利的交易,以及權益分配等功能,可解決交易不透明、內容不公開等問題。
區塊鏈+內容維權:利用區塊鏈分布式數據存儲、加密算法等技術對交易數據共識簽名后上鏈,不僅可以進行一般的文件存儲,而且可以通過實時保全的數據通過智能合約形成證據鏈,滿足證據真實性、合法性、關聯性的要求,促進證據及審判的標準化。
(二)區塊鏈技術在文創產業的落地場景
1、內容生產—共創平臺語戲app
語戲app是基于亞流行文化社群“語言 Cos”而創建的基于區塊鏈技術的app,主要解決的是許多作者共同創作的文字 Cosplay 一段情節、故事的知識產權問題。
創作模式是在語戲這個app中,創作者共同創建、整理、cosplay、存放、沉淀、考核某個劇本或故事,最后匯總成為一個令人滿意的作品。
最后這些作品獨家授權給平臺,語戲平臺賣給影視、文化公司后將收益按區塊鏈記錄中每個人的貢獻分配給各個共同創作者。
區塊鏈技術解決的問題是:取代了依托于舊的QQ群及貼吧的生產過程中所需要的人為處理成本,區塊鏈平臺基于算法直接統計每個人在每部戲中貢獻的內容占全作品的比例,而且平臺的不可更改性更能保護共同創作者的利益。
2、內容流通—版權流通平臺Primas項目
Primas項目致力于將區塊鏈技術應用在數字版權領域,打造國內首個在版權領域商業化落地的區塊鏈產品。希望從根本上顛覆洗稿的游戲規則,重新書寫媒體傳播的法則。
Primas的運行模式是建立完整的DNA體系和溯源機制,其核心是內容數字指紋識別,通過密碼學與區塊鏈技術,將創作者認證的作品及認證時間、作者信息、可信時間戳共同加密,生成一段唯一的八位碼,這樣不管之后內容“流竄”到哪個地方,都有根源可以追尋。
區塊鏈技術解決的主要是類似于版權登記和公示的問題,不再需要中心化數據庫下的檢索比對,只需直接溯源就能確定權利人的最終版權,但是可能會涉及到盜版確權的問題。
3、內容交易—版權交易平臺Cfun項目
Cfun平臺是基于全球公有鏈量子鏈開發的一個去中心化的應用(DApp),用來記錄作者的作品,同時獲取用戶行為數據,意在建立一個全球的協同創作生態,同時促進IP的全球實時交易。
運行模式主要是通過區塊鏈技術,第一層是多個內容創作者共同創作作品,將內容賣給最終的IP買家。第二層是將包括作者信息和粉絲行為數據等所有的創作日志記錄在區塊鏈上,以便對數據進行追蹤、確認和審計。
最后通過使用準確的用戶行為數據,CFun計劃利用算法將IP和買家相匹配,通過智能合約計算每個內容創作者在每筆IP交易中的貢獻,以實現IP的自動交易。
區塊鏈技術解決的問題是保障版權交易過程中的確權、共創版權人的版權收益分配等問題,并保證版權交易和游戲道具場景交易更安全。
4、內容維權—電子存證平臺“仲裁鏈”項目
“仲裁鏈”是由微眾銀行聯合廣州仲裁委、杭州亦筆科技三方基于區塊鏈技術搭建,是基于FISCO BCOS的區塊鏈底層平臺,在司法領域的真正落地,并于2018年2月制作了首份區塊鏈裁決書而完成價值驗證。
運行模式是當某項業務發生時,用戶的身份驗證結果和業務操作證據的HASH均記錄到區塊鏈。當需要仲裁時,后臺人員只需點擊一個按鍵,相應的證據便會傳輸至仲裁機構的仲裁平臺上。
仲裁機構收到數據后與區塊鏈節點存儲數據進行校驗,確認證據真實、合法有效后,依據網絡仲裁規則依法裁決并出具仲裁裁決書。
區塊鏈解決的問題是基于區塊鏈多中心化、防篡改、可信任特征,利用分布式數據存儲、加密算法等技術對交易數據共識簽名后上鏈,實時保全的數據通過智能合約形成證據鏈,滿足證據真實性、合法性、關聯性的要求,實現證據及審判的標準化,讓“仲裁鏈”充當“第三方電子數據存證平臺”。
從以上四個具體項目來考察,我們可以看到區塊鏈技術的應用是貫穿到文創產業的全產業鏈中,在落地時并不會有明顯的環節割裂開來。
事實上,在具體落地項目中,業界一直在源源不斷地創新和嘗試。如騰訊已經推出首款區塊鏈游戲化應用《一起來捉妖》,真正將區塊鏈技術運用到游戲中的功能落地,炫酷又好玩,取得了較好的反響。
監管篇:
區塊鏈文創產業的監管模式
對區塊鏈的監管將因公有鏈、聯盟鏈、私有鏈而有所不同
文創產業涉及到內容的生產及傳播,因此一直是政府監管的重點。雖然區塊鏈技術并未廣泛應用到文創產業當中,但監管也是日后政府面臨的重大問題之一。
根據實際應用場景和需求,區塊鏈技術演化出了三種應用模式,即公有鏈(Public blockchain)、聯盟鏈 (Consortium blockchain) 和私有鏈 (Private blockchain)。因此對區塊鏈的監管也圍繞著這三個應用模式來實行。
公有鏈是完全去中心化的區塊鏈,分布式系統的任何節點均可參與鏈上數據的讀寫、驗證和共識過程,并根據其相應的共識機制獲得相應的經濟激勵。
由于公有鏈的各個節點可以自由加入和退出網絡,并參加鏈上數據的讀寫,運行時以扁平的拓撲結構互聯互通,網絡中不存在任何中心化的服務端節點。
因此,公有鏈的特點是保護用戶免受開發者的影響、所有數據默認公開,交易速度較低。比特幣是公共鏈的典型代表??紤]到完全開放性和去中心化帶來的傳銷或者其他犯罪的風險,目前對該應用模式的嚴格監管有其必要性。
聯盟鏈是部分去中心化(或稱多中心化)的區塊鏈,適用于多個實體構成的組織或聯盟,其共識過程受到一定規則的控制。
系統內交易確認的節點一般也是事先所設定,并通過共識機制確認。取決于聯盟鏈內部的信任程度和相關需求程度,虛擬數字貨幣可以選擇匿名或非匿名。
聯盟鏈的各個節點通常有與之對應的實體機構組織,通過授權后才能加入或退出。各機構組織組成利益相關的聯盟,共同維護區塊鏈的運轉。聯盟鏈的特點是低成本運行和維護、高交易速度及良好的擴展性、可更好地保護隱私。對于文創產業的流通、交易和維權也有很大應用。
在監管方面,由于聯盟鏈容易進行控制權限設定,擁有更高的應用可擴展性,可以考慮目前對于行業協會的監管模式,根據涉及領域的不同,可以采取事先許可或事后備案的監管模式。
私有鏈是完全中心化的區塊鏈,但具有分布式特點。中心控制者指定可以參與和進行交易驗證成員的范圍。
對于私有鏈內的成員,系統不需虛擬貨幣提供獎勵。私有鏈適用于特定機構的內部數據管理與審計等,如版權局的版權登記數據等,其寫入權限由中心機構控制,而讀取權限可視需求有選擇性地對外開放。
私有鏈的特點是交易速度非???、給隱私更好的保障、交易成本大幅降低甚至為零。由于私有鏈的各個節點的寫入權限收歸內部控制,而讀取權限可視需求有選擇性地對外開放。
因此,對于私有鏈的監管或許可以考慮接入API接口,考慮到私有鏈的封閉性,政府對這塊的監管壓力會很大。
結論
區塊鏈技術可實現文創產業全生命周期管理
利用區塊鏈技術,將文創產業鏈條中的各環節加以整合、加速流通,可以有效縮短價值創造周期。通過區塊鏈技術,對作品進行確權,保證了知識產權等權屬的真實、唯一。
【關鍵詞】電力通信網管;數據;區塊鏈
0引言
目前隨著人們對通信技術的需求量不斷增加,通信網絡也變得越來越復雜,而我國的電力通信網絡起源較晚,存在非常多的問題和漏洞,這些漏洞不可避免會帶來很多問題,使電力通信網絡存在很多的安全隱患。為了解決這些問題,就必須引進先進的技術,區塊鏈技術以其數據一致性、不可篡改性、可追溯性等優勢被廣泛應用于電力系統中,為電力通信網絡安全穩定運行提供重要的現實作用。
1電力通信網元數據分布式存儲概述
對于電力通信網來說,應用區塊鏈技術的根本目的是要通過區塊鏈技術中所具有的“一致性”“不可篡改性”等特點,確保電力通信的穩定性和安全性。對于電力通信網來說,其數據的安全性至關重要,是確保電網業務正常運行的基礎,確保數據的安全性和可靠性可以利用數據分布式存儲的數據結構來實現。區塊鏈技術應用時會對網絡控制數據按照不同方式(包括:“交易+鏈”“區塊+鏈”“區塊+交易”)進行建立。區塊鏈技術有其特殊的結構,主要是以多節點全分布式數據結構進行數據存儲,最終會建立起某時間段內數據的一致性,最終通過哈希算子等方式來確保MerkleTree組成數據的安全性(不可偽造和逆轉)。從另一個角度來看,區塊可以當作分布式的數據記賬本,可以將電力通信網每一個網元作為區塊節點,通過不同類型數據(包括:原數據的數據頭、數據增量變化的數據等)形成區塊體。而后繼區的數據頭主要包括:前置區塊的哈希值、隨機數、時間戳、難度目標、MerkleTree等,這些不同類型數據頭會和前個區塊進行連接,在整個時間區段范圍內每個區塊都反映著一次數據增量的改變,并且會將變化值存儲在區塊當中。對于電力通信網來說,區塊鏈技術在實際應用時會從客戶端發出相應的業務指令,之后廣播到通信網控制網絡等待節點進行進一步確認。每一個網元節點在獲取等待確認的相應數據之后,會將其進行整體打包并形成范圍更大的候選區塊,每一個區塊的“前區哈希值”字段都會匹配相應區塊頭的全部數據實施SHA256計算獲取的結果,此字段會將不同網元節點形成的區塊鏈進行有效鏈接,從而確保前后區塊鏈核心字段的有效性。參照前區塊的相應內容(包括隨機數、時間戳、難度目標字段、新區塊等)建立起全新區塊的數據,這些數據主要是利用哈希等密碼學算子通過不同網元節點所計算形成的。對于電力通信網管來說,利用區塊鏈技術能夠確保各個增量數據信息全面的記錄在每一個網元節點中,同時也可以確保不會由于單節點數據丟失而引發整個數據的不準確,并且也可以確保數據的安全性。
2電力通信網管數據一致性對比算法分析
對于電力通信網管數據來說,區塊鏈技術應用過程中的核心內容就是形成分布式存儲方式,同時在整個過程中確保全局一致性(主要保障增量數據變化、域名管理、數據上傳以及更改等),而通過拜占庭一致性的方式可以有效處理非安全分布式環境中數據一致性問題。所謂的拜占庭算法初期更多是通過指數級算法來實現的,隨著其不斷發展,現已經在傳統算法基礎上優化成為多項式級別的協議算法,在很大程度上減少了一致性對比過程中算力資源的消耗,通過多項式算法可以確保分布式算法的有效進行。一般情況下,可以利用“單節點一致性驗證”以及“混合節點一致性驗證”等方法來實現電力通信網管區塊數據一致性比對,其中“單節點一致性驗證”主要是利用通信網管網絡數低碳技術據來進行的,需要在審核以及下發等階段提交協議來確保區塊數據的一致性。在這兩個階段中需要實現數據增量變化的分發,以此實現電力通信網管數據一致性比對。在此過程中區塊鏈服務器會向所有網元節點廣播審核請求,若是區塊鏈服務器接收到全部網元節點反饋的完成區塊變化同意信息后就完成了一致性驗證工作。而“混合節點一致性驗證”主要是對拜占庭容錯協議進行優化改進,對于主從模式以及參與網元數進行限定(一般限定人數為2n+1、限定總網元數為3n+1,n表示出錯網元數量)。一旦網關網元獲取網元控制請求之后就會向覆蓋范圍受控網元節點發送預準備信號,同時會對所在區域其他網元節點信號進行匯總。所在區域網元節點在獲取預準備信號之后,若是滿足設定標準就會向網絡內其他網元節點發送預準備信號,其他節點會向服務器傳遞同意信號。一旦服務器所得網元節點所發執行信號數量在2n個之上,那么此網元就會實施數據變更。總的來說,PBFT協議針對的是容錯網元節點為1/3的錯誤網元,同時需通過兩輪交互來確定數據一致性問題。
3電力通信網管區塊鏈技術應用方案分析
對于電力通信網來說,區塊鏈技術應用時是建立在共識機制、點對點傳輸、網元分布式存儲等技術基礎之上來進行的,其關鍵點就是網元的分布式存儲、傳輸和加密一致性等。對于完整的網絡來說,其中每一個網元都可以看作同等級別的計算機,通過點對點的結構可以實現去中心化模式,能夠提升網絡的保密性。每一個網元都具有多種功能(包括:傳播、路由、新建節點信息等),通過網元之間的關聯來確保區塊變化后實現整個網絡的覆蓋。電力通信網管區塊鏈對于網元信息數據傳播協議結構如圖1所示。關鍵內容包括:(1)在進行網元數據變更時,主要是通過電力通信網絡以點對點的方式實現,確保覆蓋到每一個網元節點。(2)在網元接收到廣播數據之后,第一步就是要驗證其合法性,主要驗證所發數據在非對稱加密機制下網元數據變更信息簽名和數據之間的匹配性問題。驗證通過后就要對數據進行存儲,同時將此數據以MerkleTree的方式加入到區塊當中。另外,需要將時間戳以及區塊頭(利用哈希加密算法計算所得)寫入到區塊當中,并且對其實施封裝。如果所驗證的數據合法性存在問題,那么作為無效數據棄用。(3)在網元節點完成哈希計算之后,要建立起為解決區塊哈希算子所用計算資源的工作量證明信息。需要在限定時間之內對每一個網元節點進行區塊計算,之后對區塊數據實施封裝,利用后續網元節點進行傳播,覆蓋到整個網絡當中。(4)每一個網元在經過以上區塊鏈數據驗證之后,通過MerkleTree對數據一致性進行對比分析,以此來判定數據的準確性。若是電力通信網管區塊鏈數據發生相應變更,一般都是通過該范圍之內8個節點實施區塊確認,一定要確保1/2之上的網元在受到其他因素影響時還可以實現區塊數據的準確恢復,并且要進一步增加節點確認數,可以進一步提升網絡抗干擾性能(在此過程中會一定程度增加計算資源的消耗)。(5)以時間戳作為控制方式,網元在進行后續區塊計算時往往是建立在上次所得哈希值基礎上的,所以后續區塊計算和上次計算結果具有緊密關聯。
一、引言
狹義上的區塊鏈技術是基于密碼學中橢圓曲線數字簽名算法(ECDSA)實現去中心化的數據庫技術,將區塊以鏈的方式組合在一起形成數據結構,以參與者共識為基礎存儲有先后關系的、能在系統內驗證的數據。廣義的區塊鏈技術則是利用加密鏈式區塊結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用自動化腳本代碼(智能合約)來編程和操作數據的一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式(Kavanagh D,2015)。區塊鏈的概念首次由Satoshi Nakamoto(2009)在論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統》中提出。O’Dwyer(2014)提出應用區塊鏈技術來保護敏感數據、個人隱私等。Kishigami J(2015)等提出將區塊鏈應用到數字內容版權的保護上,改變傳統的CAS和DRM模式。R.Dennis(2015)提出了一種基于區塊鏈的聲譽系統。國內對區塊鏈技術研究剛剛起步,相關著作較少。從實際應用來看,除個別應用開始小范圍推廣外,絕大部分運用仍未走出實驗室。
區塊鏈技術具有去中心化、分布式賬單、可靠安全以及透明公開等特點,使其在數字加密貨幣、金融和社會系統中有廣泛的應用前景,給金融機構帶來巨大的潛力和價值。多國央行、國際金融巨頭、交易所及IT行業巨頭紛紛涌入區塊鏈領域,其投資規模呈現爆發式增長。在經濟金融全球化時代,加強區塊鏈技術在金融領域的應用問題研究,對探索我國金融業務創新與發展具有重要的理論和現實意義。
二、國內外區塊鏈技術研發與應用前景
區塊鏈作為擁有巨大應用潛力的新技術,必將給全球金融業帶來革命性的變革。如何在金融業務創新發展中發揮用武之地,全球金融界正以各種形式開展一系列探索(見表1、表2)。
三、區塊鏈技術對金融業務創新的主要潛在影響
(一)沖擊現有支付機構的平臺功能,改變支付體系和架構
區塊鏈技術具有靈活的架構,可能重塑信用形成機制,尤其是區塊鏈的去中心化機制,即第三方支付的資金監管功能可由“智能合約”自動替代,將沖擊第三方支付的根基,在保證信息安全的同時有效提升系統的運營效率和降低成本,大大提高資金利用率(侯本旗和趙飛,2015)。區塊鏈會使第三方支付逐步被邊緣化,目前已涌現了Ripple和Circle等多種支付清算類應用,特別是像R3CEV聯盟機構,沖擊現有機構如支付寶的平臺功能,并將可能改變現有金融體系中的交易、清算和結算流程(見圖1)。據麥肯錫預測,如在全球范圍內應用區塊鏈技術開展B2B跨境支付與結算業務,則其每筆交易成本可將從約26美元降至15美元。
(二)數據信息不可篡改,彌補現有金融服務功能的不足
區塊鏈系統通過公鑰和私鑰的加密、解密對交易進行處理,交易的主體及交易內容都被記錄在區塊鏈上,任何交易都可被追蹤和查詢,數據信息不可篡改,具有更強的公信力。借鑒區塊鏈和加密技術,核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件后激活并執行合約,促進不同系統間的協調,提升數據交換效率(見圖2)。2015年末,納斯達克首次利用區塊鏈技術完成和記錄了一項私人證券交易,從股權交易市場標準結算時間的3天,區塊鏈技術的應用將交易時間從股權交易市場標準時間3天縮短至10分鐘、結算風險降低99%,從而有效降低資金成本和系統性風險。
(三)優化共識機制,提高系統的安全性和私密性
高安全性的智能合約可編程,實現主動或被動的處理數據,接受、儲存和發送價值,以及控制和管理各類鏈上智能資產等功能,即區塊鏈使用散列算法加時間戳(Timestamping),既可保證交易信息的真實性、獨立性和保密性,又為交易提供時間上的證明。如供應鏈金融借助區塊鏈技術的“智能合約”功能自動進行支付,大大降低人工成本并減少因人工交易造成失誤的可能性,極大提高交易效率和安全性。據麥肯錫測算,從全球范圍來看,在供應鏈金融業務中廣泛開展區塊鏈技術應用,可使銀行一年風險成本縮減11―16億美元。
(四)大幅改變信用風險管理模式,具有廣泛金融業務創新的潛力
區塊鏈技術是使用全新的加密認證技術和去中心化的機制,通過新的信用創造方式,大幅改變信用風險管理模式,降低交易風險與成本,實現金融資源優化配置。從技術特性來看,區塊鏈與傳統數據庫既有緊密的聯系又存在顯著差異(見表3),為涉及數據庫應用的行業發展提供了新的技術選擇,兩者的有機結合必將產生強大的融合效應,形成全新的發展模式,在主數據管理、復雜資產交易管理等領域具有廣泛開發的潛力。
(五)降低金融監管的難度與成本,規范市場行為與秩序
區塊鏈的分布式系統具有透明、公開、不可篡改等特性,可做到實時平賬,避免事后審計,降低企業成本,降低結算與支付的出錯率,實時監控每一筆資金的流入流出情況,適用于合規、審計和風控領域,從而為審計和監管單位提供數據透明性。銀行業基于區塊鏈技術可監測分析、識別異常交易,及時發現并能有效防止欺詐、洗錢等犯罪行為。近?啄昀矗?世界各國商業銀行和金融公司為應對日趨嚴格的金融監管要求,不斷加大人力和物力的投入。根據高盛測算,區塊鏈可以驅動全行業因減少人力開支和反洗錢監管罰款而實現30―50億美元的成本節約(見表4)。
四、我國區塊鏈金融業務創新所面臨的困難與挑戰
(一)相關法律法規建設相對滯后
一是區塊鏈的去中心化機制,沖擊了現行的國家監管體制,對現有業務監管體系形成挑戰。將該技術整合至銀行現有制度的成本較高,當數據規模增大時,低效的查詢和挖掘分析將使其數據透明性的優勢形同虛設,鏈狀的數據結構和大量內容的直接記錄將使得擁有反洗錢職能的監管機構也無法在可接受的時間內完成對數據的解讀。二是區塊鏈相關的制度規范、法律法規建設相對滯后,導致市場主體相關活動風險無形中被放大。如智能合約涉及的法律責任界定不明確。智能合約利用計算機代碼在合約方之間闡述、驗證和執行合同,是用代碼來表述,而典型合同是用自然語言起草。當智能合約執行和典型合同之間出現相應糾紛時,涉及法律責任界定就不明確。同時,成熟資本市場和傳統交易所,任何一個金融創新產品上線都有業務所有權人(owner),而智能合約一旦有漏洞,歸屬智能合約開發者負責還是由運行智能合約的平臺來負責,難以界定。
(二)絕大部分運用仍未走出實驗室,建立完善的區塊鏈應用仍面臨眾多技術挑戰
從區塊鏈實踐進展來看,大部分仍處于構想與測試進程中,要獲得市場和監管部門的認可還面臨不少的困難。一是大規模交易與區塊鏈膨脹處置能力問題。由于區塊鏈采用分布式的存儲方式,占用存儲的巨大空間,且去中心化的確認機制,交易時間延遲較長,導致在實際應用中交易量低、對存儲空間膨脹的抗壓能力差。二是智能合約的循環執行與靈活性差。智能合約具有自我循環執行特性,與高頻交易類似,導致顯著放大價格波動;且區塊鏈數據信息一旦寫入,不可篡改,交易后無法退回,靈活性較差,需事先設置例外追索機制。三是競爭性技術挑戰。如在通信領域應用區塊鏈技術,信息傳遞的安全性會大大增強。量子技術也可做到,量子通信――利用量子糾纏效應進行信息傳遞,同樣具有高效安全的特點,近年來更是取得了不小的進展,很可能與區塊鏈技術形成競爭態勢。
(三)區塊鏈技術的監管標準不統一,生態體系較為脆弱
1.區塊鏈缺乏生態體系。目前區塊鏈的各種技術方案五花八門,超級賬本、以太坊等大項目也都缺乏統一的技術標準體系,均處于“各自為政、群雄爭霸”的狀態,甚至與區塊鏈相關的去中心化存儲協議管理、網絡安全性管理等也均尚未形成較為完善的標準方案,許多項目缺乏可靠的實踐數據測試,整個區塊鏈生態體系較為脆弱,仍需進一步健全完善。
2.區塊鏈開發技術、監管標準不統一。由花旗銀行、瑞士銀行等共同組成的R3區塊鏈聯盟試圖制定適合全球金融業使用的區塊鏈技術領域的統一標準,強化在全球金融業中的領先地位。如2016年5月區塊鏈技術提供商Chain和第一資本、花旗集團等金融機構了區塊鏈方面的開放標準,在智能合約框架等方面實現了突破。然而,在全球層面尚缺乏一個統一的技術開發標準,智能合約使用的兼容性等方面將受限制,目前仍缺乏具有可操作性的國際標準促進在區塊鏈上的創新。而我國金融業中針對區塊鏈的標準研究和制訂基本還沒有真正起步,與國際發展存在較大的差距。
(四)風險防范機制尚有待于更深入的研究和設計
1.以天河二號目前的算力來說,產生比特幣SHA256哈希算法的一個哈希碰撞大約需要248年,但隨著量子等新計算技術和各類反匿名身份甄別技術的快速發展,未來非對稱加密算法具有一定的破解可能性,因而需要研究并設計更為安全和有效的共識機制。
2. 我國大量在實際中應用的密碼學產品都來自歐美國家。區塊鏈技術的核心基礎掌握在歐美國家手中,若關乎國家命脈的核心系統構筑在區塊鏈技術之上,則存在著潛在安全風險。如去中心化的運作機制一定程度上削弱了中央政府對金融的控制,有可能危及國家的金融安全。由于區塊鏈的運行節點位于公開網絡上,面向所有參與者,傳統防范網絡攻擊的物理隔離策略已不再適用,對網絡安全防范也必將提出更高的技術處理要求。如2016年6月DAO遭遇黑客攻擊,黑客正常解讀DAO智能合約代碼,利用其中一個遞歸調用函數盜取用戶資金,累計損失360萬個以太幣,近6000萬美元。
(五)顛覆性替代仍具高成本和局限性
1.顛覆性替代仍具高成本和局限性。區塊鏈技術應用初期,將區塊鏈中的智能合約平臺用于現代金融領域,其投入成本與收益之間的關系尚處于未知;區塊鏈去中心化、自我管理、集體維護的特性顛覆了人們目前的生產生活方式,沖擊了現行法律安排,且與現有的運行模式、管理模式還有一段摩擦的過程。如區塊鏈網絡作為去中心化的分布式系統,其各節點在交互過程中不可避免地會存在相互競爭與合作的博弈關系。
2.智能合約代碼向所有參與方公開,影響參與方利益。就許多金融交易形式而言,網絡中非參與方可能會利用智能合約,在其金融交易中囤積或出售智能資產,進而損害參與方的利益。如何設計激勵相容的共識機制,提高系統內非理性行為的成本以抑制安全性攻擊和威脅,是區塊鏈有待解決的重要問題。同時,跨界人才匱乏。從全球來看,既懂區塊鏈又懂金融、法律的跨界人才極度匱乏,均制約了新產品的研發和創新(李鈞和孔華威,2014)。
五、政策建議
(一)加強同業交流合作,積極參與前瞻性創新和國際標準制定
1.積極參與,制定標準。區塊鏈技術仍屬新生事物,需要監管部門牽頭,加強金融機構和互聯網企業的合作,開展區塊鏈技術在金融領域的應用場景研究,并允許個別技術條件較為成熟的金融企業聯合開展實驗性應用,做好相關技術研究儲備。同時,積極參與國際區塊鏈組織的研究交流和標準規則討論,力爭參與研究制定區塊鏈的行業標準,探索應用場景,制定有利于自身發展的區塊鏈應用標準。
2.抓住機遇,投資合作。高度關注國際區塊鏈發展與創新動向,及時調整發展戰略,力爭加入國際區塊鏈系列產品的研究和開發。在?⒓恿?盟制定標準的同時,成立相對獨立的區塊鏈創新實驗室,如與金融科技公司合作成立研發實驗室,重點研究區塊鏈的運用;并可選擇與較為成熟的區塊鏈公司強強聯手,積極推進金融同業的區塊鏈技術應用交流和合作。
(二)?c時俱進,改進金融業監管方式與手段
一是積極開展區塊鏈技術在金融領域應用的立法研究。應加強新技術與金融創新的相關法律法規的國際交流和研究,制定相關標準規范和操作規范,鼓勵商業銀行、非銀行機構和金融交易所聯合開展區塊鏈相關技術合作研究,探索區塊鏈應用場景,制定區塊鏈技術的相關行業標準。二是避免監管過度。監管部門應與時俱進,密切關注行業政策引導與跟進,充分利用區塊鏈金融技術,改進金融業監管方式與手段,規范市場秩序,提高監管的有效性,實現市場各方共存和共贏。
(三)探索和完善區塊鏈技術方案,推進金融業務創新
密切關注并評估區塊鏈技術應用的成熟度、安全性、時效性等,協同開發區塊鏈應用架構,如基于區塊鏈技術探索推動票據、股票等的應用場景模擬實驗,提升票據交易和證券交易的安全性和效率。進一步探索和完善各種技術方案、應用場景和商業模式,探索基于區塊鏈技術的金融創新業務應用場景,選擇交易關聯簡潔、業務成熟度高、技術應用提升效果明顯的應用場景作為切入點,盡快打造適合我國金融體系特點的區塊鏈技術方案。重點在跨行結算、跨境支付、證券發行和數字票據等方面加強研發,構筑若干通用型的應用服務平臺,為金融業務創新提供相應的應用支持。
(四)完善相應的保障體系,為金融業務創新提供可靠的支撐
關鍵詞:區塊鏈;物聯網;農銷生態系統;智能合約
1三大環節中存在的問題分析
作為正在發展現代農業的傳統農業大國,我國在發展過程中遇到了很多問題,其中最主要的三大問題出現在農業生產、流通與消費方面。
1.1生產環節中存在的問題
當前環境下,我國農業“大而不強、多而不優、競爭力弱”[3]的問題日益明顯,新形勢下農業的主要矛盾已經不再由總量不足所引起,農業供給側結構性改革也不僅是簡單的“調結構”和“去庫存”[4]。一方面大部分的農民因為不知道地里種什么收益高而覺得無所適從,另一方面,因為缺乏有效抵押物且現階段征信機構存在信息不完整、數據不準確、信息調取成本高等問題,農戶難以籌集生產所需資金[5]。這些問題直接導致了農產品生產成本不斷上升而收益持續下降,使得農業的比較優勢進一步減弱。
1.2農產品流通環節中存在的問題
流通是連接生產與消費的紐帶,農產品流通實質上是農產品從生產地流通到銷地或消費者的過程。農產品流通是否高效安全不僅直接影響消費者的消費體驗也直接影響農民的收入水平、關系著農產品能否有效實現自身價值,最終影響農村市場的繁榮程度。農產品具有地域性、季節性與時效性,但在我國當前環境下,尤其是在生鮮產品方面,流通成本高但效率低,冷鏈物流設施與技術落后,損失率往往達到25%~30%[6],農產品無法有效實現保值增值,導致了農產品價格居高不下,反過來也影響了農村地區經濟的發展水平和速度。
1.3消費環節中存在的問題
在我國,農產品溯源雖然自古就有,但時至今日其發展也不甚全面。當前我國主要參與食品質量安全追溯體系建設的農業部、工信部、商務部等國家部門與各大商家平臺對可追溯性產品的支持程度有著明顯差異;因為信息平臺、信息服務平臺、追溯軟硬件的缺失,我國的消費者目前尚不能有效迅速的獲取產品相關信息;因為存在“中心化”的問題,生產銷售并未真正意義上實現公開透明,消費者信心仍舊不足。
2應用于農業生態系統中的區塊鏈技術
2.1區塊鏈原理
區塊鏈技術起源于2008年由化名為“中本聰”(Satoshinakamoto)的學者在密碼學郵件組發表的奠基性論文《比特幣:一種點對點電子現金系統》。區塊鏈是一個利用共識機制、密碼學原理、智能合約等技術的分布式數據賬本,是一種通過去中心化、可信的方式構造一個可靠數據庫的模型[7]。
2.2區塊鏈的安全機制
為搭建一個新型而又真實可靠的農業生態系統,規?;貙崿F數據的真實性與有效性。利用區塊鏈為代表的技術本身擁有的數據加密、信息可溯源、分布式儲存等特點,很好地解決現代農業發展所遇到的三大環節上出現的問題。首先在數據加密方面,區塊鏈中的數據以哈希值的方式存在,每一個關鍵字只有一個散列地址與之對應,更改一小部分就會導致隨后的哈希值產生巨大變化,提高了篡改數據的難度[8];而數字簽名技術常與哈希函數一起進行數據加密,采用兩對非對稱密鑰,雙重加密認證進一步提高了數據的可信任性。應用于生態體系中產生新的智能合約能很好的解決農戶貸款難等信用問題。在可溯源性方面上區塊鏈是由各個區塊依據時間順序鏈式排列,新的節點信息加入鏈式結構中,必須經過已存在所有節點的共識性驗證來實現節點之間建立信任、獲取權益,經過驗證的節點獲得權限后在區塊頭添加時間戳,時序結構和錄入時間戳等技術為實現追本溯源提供了理論性基礎[9]。它使得在該生態體系中,任何一方都能迅速地獲得關于產品的有效信息,降低溯源追責難度的同時大幅提高公信力,提升消費者對市場的信心。再者,在分布式存儲這一特性下,區塊鏈結構在每個區塊間實現點對點的數據傳輸,每個區塊的平等化對待,保證其具有去中心化的特性[10],各個環節同步記賬防止篡改,用于生態體系中可以將生產方、運輸方、經銷商、消費者組織起來共同記錄,利用相互之間的利益不相容機制形成制衡,杜絕惡意壓價、抬價等行為出現并且保證數據的真實性。
3基于區塊鏈技術下的農業生態體系模式架構
3.1生產方面
在農業發展的歷史上,資金問題一直困擾著廣大農民,因為缺乏妥善的信用抵押機制,農民貸款整體上比較困難;而在農業生產中,農業經營者需要承擔農產品滯銷、自然災害等問題帶來的風險,但時至今日農業保險仍然面臨品種少、覆蓋范圍低、賠付過程復雜,周期長等問題,農產品生產者的權益無法保障,農戶生產積極性低。針對這些問題,可以通過區塊鏈的智能合約理念建立起多方擔保的農業信貸支農模式,以區塊鏈為載體,超出地域甚至國家的局限,在互聯網上發揮出傳統金融機構無法替代的高效率、低成本、信息完整透明、數據準確安全的作用。信貸用戶的每一筆交易都將被追加到區塊鏈賬本上,擔保方與信貸用戶都被允許了解其信息,與傳統信貸不同,區塊鏈技術下的信貸模式以信息抵押代替傳統的物資抵押,申請貸款時不再依賴銀行、征信公司或者中介機構提供的信用證明,調取區塊鏈的相應信用信息并簽署智能合約即可申請。征信數據獲取后引入區塊數據層區塊中進行非對稱加密,對每個信貸用戶的身份進行標識認證,依其去中心化特性將用戶信息公開透明化,其精密的加密技術提高了造假的成本,使得數據難以篡改,攻破傳統信貸模式的時間、空間與資金的約束,保證農產品生產者與擔保方信息傳遞。同理,應用于保險方面,因為智能合約具有自治、去中心化的特征,一旦檢測到農業災害,合約便會自動啟動,賠付流程為智能評估、驗證、賠款,使得流程簡化而效率提高。
3.2流通方面
與其他物流不同,農產品物流的地域性與時效性更加明顯,面臨的問題更為嚴峻。在現有的供應模式中,區塊鏈技術將有助于其優化與改造。借助物聯網運行機理,將區塊鏈技術應用到農產品物流體系建設上將有助于解決流通過程中頻發的難題。在農產品流通的各個環節中由物聯網相關監控設備進行數據的實時監控,并將數據實時傳入區塊里進行加密存儲,保證了數據的真實性和可用性,若出現異樣情況,整個區塊鏈因其共識機制收到相關預警,有助于及時止損。對于確保農產品質量安全、穩定運維成本有重要意義。
3.3銷售方面
在傳統的農銷模式下,買賣雙方以及農產品銷售商和農產種植者之間信息不對稱不透明,經銷者有可靠的數據評估農戶提供的農產品,消費者無從溯源、無法知曉所購產品是否存在安全隱患,對生產的信任度降低。將區塊鏈技術引進農業銷售則可以有效實現農產品從田間到零售終端的全過程信息查詢,達到質量安全追溯的目的。在農產品溯源鏈中,相關用戶進行注冊后信息存入區塊中獲取相關授權和認證,消費者在購買農產品的同時也會授權獲得密鑰進入區塊鏈實現追溯數據查詢,保證溯源架構體系的參與者可以進去區塊鏈了解節點內信息。在每一節點上錄入產品種植、流通、銷售等全部信息,依靠不對稱加密和數學算法從根本上消除了人為因素,保證了信息的安全可靠性。此過程也將保證相關監管部門在更高授權中對數據的隨時查詢,如若出現不實信息,則可順著區塊鏈鏈條進行糾責。而采購商通過種植過程以及大數據分析,選擇信任的農戶,可以實現利益最大化。
關鍵詞:電商供應鏈;數字化技術;智能化;技術創新;應用場景
近年來,數字化技術推進電商供應鏈體系進一步實現端對端、點對點的服務目標。數字化技術的融入可以助力電商行業的穩健發展、提高市場響應速度、強化電商供應鏈整體的集成化,從而推動電商供應鏈可持續發展。現階段,電商供應鏈的發展仍面臨諸多難題,當前的數字化轉型并不完善,電商供應鏈難以充分利用數字化技術集物流、資金流、商流、信息流為一體。如物流活動在多方面明顯無法滿足消費者的現實需求,商流和信息流也因數字化技術不夠完善而抑制電商行業的快速發展,電商供應鏈當前仍沒有一個穩定的環境。通過數字化技術升級電商供應鏈、提升供應鏈的管理水平、降低電商供應鏈整體成本是當前亟待解決的問題。
1文獻綜述
白雪、張兵(2019)研究了電商采用大數據技術進行數據挖掘的價值,認為大數據技術實現了從以往采購主要靠定性分析到現在定量分析的轉變。基于大數據數字化技術,針對目前生鮮電商供應鏈模式,王祚宇(2021)利用大數據技術從客戶精準分層、溯源體系建設、運力整合及路線優化等角度提出了生鮮電商供應鏈的優化措施。陳志斐(2022)利用區塊鏈技術的優勢將區塊鏈與商流、物流、資金流、信息流相結合,解決了生鮮電商供應鏈系統中的隱私安全保護、信息可溯性等問題。陶春博、王偉(2021)從區塊鏈技術的概念與特征出發,分析了區塊鏈技術對供應鏈協同的創新思路,構建了基于區塊鏈的跨境電商供應鏈,并分析了該模式面臨的問題及對策。人工智能技術的迅猛發展為跨境電商賦予了全新的智能內涵,趙庭悅(2021)結合區塊鏈概念和關鍵特征,探討了目前電商企業如何將區塊鏈技術應用于供應鏈物流管理。王孟博等(2021)基于物聯網環境下,對我國鮮活農產品電商的發展與問題進行深入分析,研究了鮮活農產品電商運營模式。綜上所述,數字化技術有助于解決行業內面臨的困境。本文從大數據、區塊鏈、物聯網等數字化技術出發,利用其優勢并結合電商供應鏈的發展現狀,積極地研究新型電商供應鏈模式。
2數字化平臺賦能電商供應鏈的技術路徑
2.1路徑探索
隨著我國經濟突飛猛進的發展,數字化技術、電子商務產業都受到積極的影響。電商的最大優勢是具有極大的曝光度,可通過大數據平臺推送至各類需求端,即運營流量。電商企業需通過數字化技術對供應鏈賦能,實現電商平臺和電商流量的去中心化,進一步促進電商產業的數字化轉型。電商產業的供應商和銷售商通過短視頻平臺擴大銷售輻射范圍,目的是最大程度地搶占市場份額、占領下沉市場,以謀求經濟效益最大化。例如,針對三線以下城市、縣鎮及農村地區居民的消費需求情況,可利用數字化技術給消費端提供一個高性價比、全面、方便、快捷的網絡市場購物平臺。采用數字化技術賦能電商平臺的發展,就能充分利用消費者心理實現搶占下沉市場的目標。傳統電商供應鏈以生產為中心,銷售商聚焦于如何將制造商生產出來的產品進行銷售或分銷,是典型的推動式供應鏈,而數字化供應鏈是根據消費者的需求進行服務型制造,聚焦的是消費端的需求,是一種拉動式供應鏈模式。數字化電商打破了傳統供應鏈中間商賺差價的局面,通過數字化技術使生產商可以直接了解顧客的需求并使兩者直接的聯系更緊密。通過數字化技術對電子商務產業進行重塑,協助電商產業改造業務流程、降低運營成本并提高工作效率。打造一個數字化電商平臺,有消費需求的顧客可通過平臺進行需求篩選,在此過程中,顧客可以“零成本”完成傳統意義上的貨比三家,高性價比購入心儀產品。顧客通過數字化技術可以遠程觀看產品的真實質量,也能利用數字化技術進行試穿服務。最終,產品符合消費者的需求,就可以提高顧客黏性、提高品牌效益、打開市場、占據較好的市場份額及促進流量變現,最終實現電商的可持續發展。
2.2技術創新
2.2.1大數據大數據是指在大范圍內分析并收集大量的數據,通過對海量數據進行針對性地提取分析,可以充分發揮大數據技術的優勢,以更加高效、快捷的方式解決問題。在電商供應鏈中,利用大數據技術可以做到“知你所想,懂你所需”,精準、快捷地抓住每一位客戶的迫切需求,降低營銷成本,打破數據孤島的局面。例如:在社交活動平臺上觀看某電商直播賣貨時,當打開其他社交或電商平臺發現這些平臺會通過大數據追蹤,分析個人的消費需求,從而自動匹配同類型或相似類型產品進行產品推送或廣告投入,為每一位客戶提供包括銷各個環節的數據信息,有利于提高交易效率。2.2.2區塊鏈利用區塊鏈信息共享技術,在電商供應鏈領域中,把供應商、制造商、銷售商、物流商、消費者之間的公開信息資源進行重塑,信息從原有的私有信息變成私有+公有的模式,讓開放的區塊鏈技術打破原有信息的邊界。在電商供應鏈各環節中,利用區塊鏈的不可篡改性原則,安全放心地在鏈中進行雙方甚至多方交易,簡化以往紙質版合約交易流程,從而達成提高效率、保障安全的作用。利用區塊鏈上消費者提供的產品需求信息,將消費者進行分類,便于整個鏈上的供、產、銷商家節約營銷成本和時間。對于鏈上的所有人而言,信息共享,但公布信息者是以匿名的方式,所以成員企業在去中心化的平臺上屬于一種“利他”理念,只要有越來越多的個體或群體上鏈,區塊鏈就會發揮更大的營銷作用及信息資源。2.2.3物聯網物聯網在互聯網的基礎上進行延伸和擴展,通過技術手段隨時隨地進行人、機、物的聯系互通,實現萬物互聯。物聯網應用在電商供應鏈中大幅提高了行業效率。電商供應鏈可視化的倉庫管理,通過物聯網手段實時對產品的庫存情況進行監控,防止產生缺貨成本和庫存積壓的風險,提高經濟效益。利用物聯網技術提高電商供應鏈上的信息傳遞能力,更加準確地根據物聯網技術提供的信息進行合理化安排供應、生產、庫存備用等計劃,優化不必要的流程,減少成本風險。對于電商供應鏈上的消費者而言,通過物聯網技術,隨時追蹤商品的物流位置信息及到達時間,有利于電商供應鏈的發展。2.2.4人工智能在電商供應鏈中的銷售環節,通過人臉識別可以進行支付交易環節,并通過人的微表情判讀顧客是否喜歡該產品。在物流倉儲和配送環節,通過人工智能技術的應用,使倉庫的運行變得更加智能化,不僅提高了倉儲利用率,還清楚地了解了倉庫狀態,掌握了庫存數量,減少了人工成本和缺貨成本的支出。
3數字化平臺賦能電商供應鏈的應用場景
3.1網絡協同
利用數字化技術收集整合顧客的采購需求并同步到信息共享平臺,銷售商通過數字化信息共享平臺上收集的信息向下一環節的生產企業發起精準的產品采購需求量(安全庫存量和現有庫存量),生產企業通過大數據的資源整合功能,計算出該環節生產產品需要的原材料數量,再次通過數據同步在數字化信息共享平臺上傳生產企業原材料需求量,再利用數字化技術篩選出符合條件的供應商,供應商根據生產企業在平臺的需求進行材料準備,待原材料準備好后聯系生產企業收貨,最后生產企業生產顧客的定制化產品。通過數字化信息共享平臺可以了解到銷售商產品質量的宣傳情況、產品功能的展示及產品的價值說明,這些可以直接反映出銷售商的服務水平狀況。利用數字化技術也能了解到生產企業的收益情況,便于顧客選擇更加適合自己需求的產品?;跀底只夹g的信息共享平臺,可以計算出項目所需的最小成本,即人力、物力、資金“簡而優”原則,并自動匹配最佳路徑,即“短而便”,用最少的時間、最短和最便捷的路徑實現成本最小化、經濟效益最大化的目的。在信息共享平臺中,可根據透明化的數據反映物流的配送質量狀況,如配送的時效性、可靠性、透明性及責任的可追溯性等。利用信息共享平臺還可間接判斷該物流企業能否更好地滿足顧客的個性化服務需求及能否及時對顧客的需求做出響應。
3.2風險防控
利用數字化技術確定產品針對的需求人群,可以篩選出關聯屬性擴大人群范圍,結合這類人群平時的購物習慣、購物頻率、購物經費等情況,制訂定制化的銷售方案。在這一過程中,利用大數據、數字化技術反向捕捉客戶需求,對原產品進行改進升級,也可利用DIY吸引顧客。利用數字化技術在信息共享平臺上產品信息說明,提高曝光度,同時也可通過各種社交平臺、短視頻平臺、多媒體等手段擴大銷售途徑,從而吸引大批適齡用戶。基于數字化技術分析產品的受歡迎程度,制訂合理的安全庫存量,最終吸引大批流量,并將流量變現銷售給更多的用戶。利用數字化技術進行實時數據共享,確保電商供應鏈各環節安全庫存量的實時變化情況,提高市場反應速度、保障敏捷響應功能,掌握準確的庫存動態,靈活應對市場消費波動,及時補貨。數字化技術的升級,在一定范圍內可有效控制風險,對倉庫和途中的商品進行實時監測,利用物聯網、大數據可及時應對突發狀況,提高監測風險與協調應對的能力,促使電商供應鏈系統穩健發展。
3.3可持續性
碳排放、碳中和始終是一個國家乃至全球亟待解決的重要問題,在電商交易環境下,數字化技術的升級在一定程度上可以有效促進生態系統的可持續性綠色健康發展。數字化升級在一定程度上科學有效地規劃了電商供應鏈各節點的資源浪費、資金浪費等情況。為促進經濟的可持續性發展,在生產制造環節,利用數字化技術大范圍捕捉可靠有效信息的能力,有針對性地挖掘對制造商、生產商有益的數據,利用大數據將有效信息自動整合形成一套最佳方案(即利益最大化方案),在一定程度上可減少資源浪費,簡化流程合理配置,調動電商供應鏈協同、科學系統地發展,從而促進綠色可持續發展。在產品交易環節,充分利用多媒體、大數據技術精準推送目標人群,引導顧客選擇更心儀、更實惠、更適合的產品。在一定情況下,通過數字化技術的升級,減少了不必要的逆向物流,降低了交易環境的物流成本,轉變了傳統的營銷模式,從而推動了電商交易環節的科學性、可持續性發展。
4面臨的挑戰
4.1建設投入成本
雖然大數據、區塊鏈、物聯網、人工智能等對電商供應鏈的發展起到關鍵性的作用,但始終面臨著一個實際性的問題,我國數字化技術的發展還處于初級階段,新技術的創新初期投入成本太高、周期太長。
4.2行業差異顯著
不同產業的特征差異顯著。例如,對于生鮮產業來講,生鮮產品對存儲條件的要求高、保質期較短、產品更新速度快、商品容易變質和損耗,所以需要利用數字化技術,對相關倉儲及配送條件進行提升;對于服裝產業而言,雖然衣服不會變質也不會對存儲條件有過高的要求,但是仍需利用數字化(大數據)技術及時捕捉顧客的需求變化,緊跟時尚潮流。
4.3尚未大范圍推廣
現階段,我國大部分電商供應鏈各環節企業仍處于初級階段,數字化技術并沒有得到大面積推廣,普通的個體或群體只能掌握一些基本的、簡單的數據信息,數據質量的提高也并不明顯,只有少數行業領先者掌握這項高端技術并從中受益,但隨著我國經濟、科技的不斷進步,數字化時代的到來指日可待。
參考文獻
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