区块链技术在绿色物流发展中的应用

盛 子 （郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451150）

0 引 言

随着“双碳”目标的提出，与绿色环保相关的政策也被相继提出，各个行业的未来发展均受到了重要影响。物流行业中的绿色化发展指的是在物流过程中以合理手段消解其对环境带来的危害，充分借助物流资源对物流环境予以净化。可见，绿色物流能够实现物流资源的全面整合，降低能耗与减少环境污染，是推动物流行业可持续发展的新方向。区块链技术已逐渐成熟与全面商用，将其应用在物流管理中，能够提升各物流环节的绿色化程度，促进绿色物流的持续发展，可见对这一问题展开研究有着重要的现实意义。

1 区块链技术概述

区块链理念最早诞生于2008年，随后各行业中逐步出现区块链技术的身影，研发力度也随之加大。区块链技术主要是借助数据存储、区块链数据结构验证，基于数据操作，通过节点识别算法更新、生成数据，进而完成数据访问，加密数据传输过程，并且在数据管理中涉及对智能协议编程的应用[1]。通俗来讲，区块链技术最直接的表现是分布式报表数据库，该数据库的特征为共识算法、去中心化、智能合约和无法篡改等。现阶段，已有大量行业着手融合区块链技术，包括金融、教育、物流等[2]。此外，区块链技术还能实现对数据信息的永久存储，并且系统中关于交易的所有信息都会被记录其中。有了区块链技术的保护加持，数据信息的安全性大幅提升，规避掉了人为篡改、攻击破坏等问题，能够通过信息溯源而实现顺利交易。

2 绿色物流运输中区块链技术的应用

运输是物流行业的主要利润源泉，这就意味着提升运输系统的绿色程度、发展绿色物流至关重要，同时随着EDI技术的发展，传统物流运输中的繁琐信息交换将从纸质单据转变为无纸化作业，减少了资源损耗，更符合绿色物流理念。同时借助区块链技术发布货源信息，在区块链智能合约的作用下实现成本缩减，从而省去中间商环节，保障物流绿色运输的可行性。此外，区块链技术还能与物联网技术相结合，对运输车辆的性能进行实时监测，助力运输人员掌握车辆信息，提高绿色运输时效，并且降低空载率，在保障物流绿色化的同时，提高驾驶安全性。

区块链技术在绿色物流运输中的应用，能够满足不同主体的需求，也能实现对关键环节的实时监测和事后精准追溯，所构建的信息平台有着更高的安全性和运作效率，从而能够促进绿色物流的发展。具体来讲，区块链技术的应用要朝着构建产业服务平台的方向发展。下面是通过物流运输监测系统所构建的安全监测逻辑框架（图1），对区块链技术应用于物流安全运输的路径进行了阐释。

图1 物流安全运输监测系统的逻辑框架

2.1 信息采集模块

该功能模块具有数据收集、分析、存储等功能，对物资信息的采集发生在受托环节，采集的信息内容是物资的种类、数量、体积、收货地点等，同时用公司密钥交换协议的方式来核对监测物资的完整性与精准性，然后分配运输方式和载体。在集中运输环节中，系统会自动选择符合条件的车型和运输手段，实时监测车辆温度、运输状态，将相关信息上传平台。在节点分派期间，所有运输物资会经过再次核实，由系统依据物资运输状态进行决策，确定物资接驳的地点、时间与方式，进而合理地安排人力和车辆，实现资源效率最大化，减少损耗浪费，促进绿色物流的发展。

2.2 物流实时监测模块

基于分布式存储系统结构，收集处理物资信息，将物资种类、数量、接驳等信息提交系统，经过全网批准后存储于数据库中。实时监测模块会用到信息追溯技术，主要借助数据库的信息来核验物资运输的精准性。区块链技术的应用能够为所有物资建立唯一标识，同时创建共享数据的分类账，物资在运输过程中接触的各方人员，都可共享账户查看从任意地方上传到链上的数据，最终形成带有完整时间戳信息的数据[3]。虽然各方人员都能访问该账户，但是数据无法被修改，也就保证了数据的完整性和可追溯性。

2.3 技术资源模块

该模块的组成部分分为数据接口、硬件设施、合约协议、信息存储、共识机制以及密码算法，能够保障物流运输的安全性[4]。其中，共识机制能够在数据互通和操作模块上实现实时化的指令沟通，如果在物流运输途中察觉到物资温度或其他参数有变，系统会自动发出预警；合约协议则是将所有可能发生的预警信息写入协议中，发生预警后系统会自动将相关信息上传至区块链，同时以分布式存储的特性予以保护，避免人为篡改，一旦物资受损便能精准追溯相关责任方。

2.4 系统界面

作为人机交互的载体，系统界面能够为工作人员呈现出直观的物资、车辆、接驳等相关信息，也能为不同权限的人员反馈相关问题。此外，管理员能够通过联网的车载摄像头对部分信息进行远程核验，同时将信息上传至链上，大幅提高了物流运输的安全性。

3 绿色物流包装中区块链技术的应用

近年来，我国电子商业产业迎来了高速发展期，而物流快递依附于电商行业的腾飞也实现了快速崛起，业务量陡增，导致物流包装所用的耗材大幅增加。2020年1月，国家发改委与生态环境部联合印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，重点针对快递行业的塑料包装提出了整改意见，要求2025年底在全国范围内邮政快递网点严禁使用不可降解的塑料包装袋、胶带、一次性编织袋等[5]。相关部门也要号召物流行业关联企业使用绿色循环包装，构建循环包装信息系统和回收设备。如何合理利用资源、开发安全且经济的绿色包装，显得尤为必要。近些年，无论是老牌快递企业，还是新入场的快递企业，均加大了对绿色包装的研发力度。

2016年，电商行业首家物流包装实验室在京东公司正式成立，其成立目的是通过减少包装耗材和提升可回收包装材料的利用率，从而提高京东自营物流包装的绿色化程度。同时，京东公司还向市场推出了拥有专利的“瘦身胶带”，鼓励客户用纸箱换线上商城的“京豆”。该项计划的推行虽然创新性地用了能够二次回收的防撕袋，但是包装袋送到消费者手中后并没有完全发挥其二次回收利用的绿色价值。2018年，菜鸟联盟在智慧新能源、绿色包装材料等方面持续推动绿色物流的改革发展，时至2020年5月，菜鸟联盟的绿色物流计划迎来巨大变革，在全国范围内普及电子运单，将快递回收箱覆盖了全国所有的菜鸟驿站网点。

近年来，绿色物流、绿色包装在线上与线下均全面推行，但因为线上与线下缺失衔接桥梁，导致推行效果未能达到预期，绿色包装计划的推进十分迟缓。其中，苏宁物流也曾作出一定的努力，比如优化共享绿色包装的材质、结构、封箱手段，提高灵活性和便捷性。伴随着快递绿色包装标准的提出，可折叠绿色包装应运而生，能够更加灵活地适应各类商品的尺寸，材质也更加绿色和轻便。

应用区块链技术中的智能合约、数据无法人为篡改等技术特点，能够解决绿色包装回收中的现存问题。其中，智能合约属于区块链技术的核心，应用在绿色包装回收方面，以包装回收为驱动，复制共享以配送为集约数据的区块链账本上的程序，不仅能实现对数据的处理，也能存储绿色包装具有的数据价值，同时将数据传送给包装回收的客户。以网络在线购物举例，当消费者在电商平台购买物品后，商家利用绿色包装以物流快递的方式送到消费者手上。商品从商家发出到最终送达消费者手中，全过程的信息都在绿色包装的配送数据库中，并且相关信息由区块链技术串联。借助信息跟踪监测，绿色包装的流转轨迹被完整记录。同时因为信息流具备双向性，所以无论是快递员还是消费者，都能自主回收处理绿色包装，也就为推行物流包装绿色化夯实了技术基础。

4 绿色物流配送中区块链技术的应用

区块链技术属于一种分布式数据库系统，去中心化是其主要特点，发挥出该项技术的去中心化、分布式存储的优势，能够为绿色物流行业中的物资配送提供技术支撑。

4.1 去中心化，防范物资丢失风险

区块链之所以能实现去中心化和信息可追溯，主要是因为运用了对等网络、密码算法、共识算法等技术。去中心化摒弃了传统的依托中心服务器的运行模式，各节点具有同等权责，能对数据同时间实施分布式管理、存储和运算。在既定的加密规则中，不同节点均能对相同区块链上的数据进行维护，也能备份数据，保证数据的完整性[6]。该运行模式与绿色物流结合，从最初的受托到最终的客户签收流程，都在区块链中统一管理，因为各个节点权限一致，均能随时查看物资在链上的状态，大大降低了物资丢失的风险，避免了资源的无故浪费，提高了物流配送的绿色程度。

4.2 共识机制，提高物资配送的安全性

区块链技术采用了不同的共识机制，基于对一致性、有效性的满足，从而对系统性能形成了差异化影响。链上对信息的记录会按照时间顺序依次进行，再加上去中心化的特性，该信息会被各个节点记录。而有了共识机制，当某件物资出现风险，便可对最后信息进行查询，快速定位到可能受其影响的其他物资，从而将风险把控在最低程度。基于共识机制，同样能防范物资从受托到运输，再到配送至客户手中的风险，在降低风险防范成本的同时，提高风险防范的质量，而且有了去中心化传输手段的加持，区块链上的数据传输会更加安全。

4.3 数字签名技术，保障物资配送的时效性

应用区块链技术能构建信任网络，实现物资在不同场景模式中的便捷流通。在数字签名技术的加持下，物资配送状态能被实时监测，从而保障了物资在物流期间的精准性。此外，数字签名有签名和验证两项机制，其中签名机制能够将车辆所载物资的种类和数量、车辆温度等信息实时上传至链上，而且以私有链的方式传送给接驳点。接驳点则在利用验证机制确定收到签名后，将接驳地点、时间等信息以代码方式传送给车辆[7]。可见，双方基于数字签名验证机制，能够保证物资配送的精准性，并且能将物资配送到最佳位置，优化管理架构且提高配送效率，在节省能源损耗的同时，保障了物资配送的时效性。

4.4 公私密钥技术，保证物资配送的准确性

基于区块链技术的公司密钥技术是将密钥存储职责分配给各个节点，与传统的中心化公钥系统相比，其抗干扰能力明显增强，能够通过数据加密和封装有机结合的方式，确保数据的安全性。将该项技术应用到绿色物流的物资配送中，意味着无论是委托方还是运输方、收货方等各方主体，自身私钥都不会被伪造。公钥则能精准记录下物资的包装、整理、运输与收取的全程数据，能用图文或视频方式记录物资在各个阶段的状态，一旦记录将无法被篡改，保障了信息的真实性与有效性。同时，各个环节的各方主体都能用私钥去了解物资的种类、状态等相关信息，从而保证配送的准确性。

5 绿色物流供应链中的区块链技术应用

5.1 物流追溯与产品生产

在当前市场竞争激烈程度不断提升和分工细化程度逐步提高的背景下，企业如果依旧采取外包模式运营生产，必定会影响经济效益；而且供应链网络的复杂、过于冗长等现象，都会影响产品的生产信息和物流信息的全面性。将区块链技术与绿色物流供应链全面整合，能充分借助“双链融合”技术和区块链的虚拟货币激励机制，打造出绿色供应链。基于区块链与绿色供应链的双向性，通过逆向选择的方式选出优质供给企业链。客户在选择商品的过程中，不但能获悉商品的品质、出厂信息、包装信息、原材料来源等通过传统购物渠道也能获取的信息，还能结合物联网技术了解相关的绿色供应链信息，而且此类信息无法被篡改，所有网点均能查询。同时，在二维码技术的加持下，商品制作的整体供应链都得到展现。以绿色供应链为例，针对关注绿色环保的客户，能够直接了解到商品在供应链中与环境有关的污染系数，实现消费与绿色环保的关联，从而倒逼供应链中的生产商对绿色供应链更为关注，以提高供应链管理的绿色程度。区块链与供应链融合链条具有明确、清晰的特点，促使这一追溯机制能够落在供应链上的每个节点，进而达到“点对点”地淘汰处在绿色供应链边缘的没有社会责任感的企业。

5.2 分布式记账

当前供应链物流产业的发展依旧受到信息不对称的负面影响，并且供应链的构成比较多元化，其中主要包括供应商、生产商、中间商、零售商以及物流企业等主体，多元化的供应链主体也会导致物流产业发展呈现出个别主体不愿共享信息的情况，导致供应链其他企业难以获取物流信息，形成信息孤岛而影响着供应链物流的发展[8]。为了解决信息孤岛问题对供应链物流的影响，同时为了缩减供应链的管理成本，应用区块链技术建立一体化管理平台，基于区块链系统载体，实现“三流合一”，采取自动管控方式，跟踪监督供应链物流。特别是应用分布式记账，能够实现供应链物流信息的公开化，在解决信息孤岛问题方面极为有效，大大提高了供应链物流交易的公开性与透明度。

5.3 可编程智能合约与电子运单

把控好供应链物流各环节的支付、交易效率，能直接提升经济效益，因为从最初的产品生产到最终销售，都有货币支付的痕迹。但由于受多方因素的影响，导致买家支付延迟甚至直接拒绝支出，卖家用在催款方面的成本较高，不仅会加大坏账的风险，还会影响供应链物流的运营稳定性。所以，可应用区块链技术来提高供应链的支付效率与安全性，其中智能合约便能实现自动化执行的效果，参照相应规则自动填写合约内容，满足内容后便自动执行条款，有效避免了因延迟付款而导致对供应链物流运行的影响。另外，应用区块链技术还能基于区块链系统作为载体对电子运单进行下载，保密性得到提升，能防范运单被篡改，并且电子运单的管理能保持信息即时同步，同时达到节能减排的效果，从而促进供应链物流的绿色、高效运行与发展。

6 结 语

综上所述，在绿色物流发展过程中应用区块链技术，能够有效地解决目前物流行业关键节点存在的问题。凭借着区块链技术的永久防篡改数据库等技术优势，能够全面提高物流运输、配送、包装、产业链等方面的管理质量和效率，从源头追溯产品来源，从而有效降低能耗与减少碳排放，提高资源可回收效率，有助于提高物流行业的绿色化程度，推动生态文明建设。