基于区块链技术的跨境电商交易防伪溯源系统设计

陈红军

随着数字经济的快速发展，跨境电商呈现高速增长态势，成为稳外贸的重要力量、创新发展的新渠道和经济发展的新增长极。但是，由于我国跨境电商涉及跨境电商企业、消费者和监管者等多参与主体，货物来源广泛，一般涉及多个国家、多个产地和多个渠道，从生产到销售涉环节多周期長，很容易出现假冒伪劣商品、物流追溯困难和跨境支付风险等问题，这对全球交易和政府执法迫使许多电子商务平台遵守监管要求提出了更高的挑战。传统跨境电商供应链平台系统大都有跨境电商企业和海关等监管部门自己建立，由于供应和分销渠道的复杂性，各参与主体之间数据和信息资源难以共享，平台经常无法监控代理商、分销商、业务合作伙伴、供应中介和其他第三方中介，缺乏供应方可追溯性降低了客户对平台的信任，导致利益相关者的经济和声誉受损。区块链技术由于具有不可篡改和可追溯等特性，可以有效解决跨境电商商品质量和物流跟踪等难题，实现跨境电商售前、售中、售后的全链条监管。因此，基于区块链技术进行跨境电商溯源系统设计对跨境电商产品的进出口具有重要意义。

一、区块链技术主要解决的跨境电商问题

跨境电商商品从生产商到消费者手中，涉及多个环节，需要多主体参与，而且周期长，很容易出现购买到假货、物流跟踪困难等问题。区块链作为分布式共享记账账本，将产品从生产供应商的生产过程中的关键节点信息、物流企业的物流及仓储信息、海关检测检验信息实时记录，通过哈希算法加密上传到区块链，实现从生产、流通、消费全链条查询。区块链技术在跨境电商溯源系统中主要解决以下问题。

（一）解决存证问题

区块链的“防篡改”特性为物流过程中的“存单”问题提供了解决方案。通过物联网和电子签名技术可有效解决物流与供应链跟踪困难、缺乏信任、成本高等问题；通过分布式账本进行电子证据存放，可以快速提升处理侵权的效率。同时，由于区块链记录了所有的交易信息，区块链本身也可以形成信用信息，为实现社会信用信息提供了新的思路。

（二）解决数据资源共享问题

区块链数据存储在网络上的多个节点，多节点之间可以协同计算，实现数据共享流通。区块链每个节点都是点对点广播传输，而且每一个节点都有数据的完整备份，保证数据的真实性和高质量。跨境电商供应链各参与主体主要通过加密合约机制实现数据信息共享与交换。

（三）解决信任鸿沟问题

跨境电商最重要的问题就是信息不对称、缺乏信任。区块链形成的“共识机制”能够解决这些问题。通过数字化提高供应链上下游的信息可信度，打造一个不仅保护数据隐私而且透明开放的网络平台，增强供应链的反应速度和风险控制能力。通过链上可拆卸的电子凭证来保证企业的各级供应商的参与过程安全公开透明，确保数据不被篡改，而且可以随时随地地查询，进而弥合物流与供应链中的信任鸿沟。

（四）解决高效协同问题

跨境电子商务是一个复杂的系统，涉及全球贸易、物流、支付等多个环节、多个复杂行为主体。如何实现多参与主体的高效协同是跨境电商监管的共同难题。区块链通过“智慧合约”增强参与主体彼此信任，极大拓展了跨境电商的应用范围和深度。区块链技术可以让所有参与方共同维护一个共享账本，确保所有数据信息以电子方式实时存储、共享和流转，降低欺诈和错误的风险，以便具有高度离散性的主题仍然能够有效合作。

二、跨境电商溯源系统技术架构

跨境电商需要将商品从生产、仓储、物流、零售和消费全流程信息进行实时记录，形成从供给到需求的全链条数据有迹可循，进行安全追溯。区块链由于具有不可逆、防篡改等特性，不需要第三方背书，参与者可以共同维护数据，实现数字安全的高度信任。跨境电商溯源系统的技术架构主要分为5个层次，即数据层、网络层、共识层、合约层和应用层。

（一）数据层

数据层是区块链技术架构的基础层，其主要功能是进行数据存储和保障数据交易的安全。数据存储功能主要基于默克尔树（Merkle trees）、数据区块和链式结构来实现，通常以键/值（key/value）的形式进行存储。保障账户和交易数据安全功能主要是运用数字签名、哈希函数以及非对称加密等技术来实现。跨境电商溯源系统数据层一般通过跨境电商企业的生产、物流、仓储、销售、金融、售后服务数据库和监管平台数据而获得。

（二）网络层

网络层的核心内容主要包括组网方式和数据传播协议两部分，其主要功能是控制建立区块链网络以及所有节点之间信息的传递。区块链数据的传输主要P2P（peer-to-peer）网络形式进行传输。在区块链系统的P2P网络中，节点既是信息的发送方，也是接收方，各节点不分主次，共同维护区块链，实现数据传送功能。消息传播协议和数据验证机制需要先封装在跨境电商溯源系统，待经过数据校验和记账验证通过后，才能输入跨境电商系统平台区块链。

（三）共识层

共识层是为了将区块链网络中各节点的数据快速进行统一，其基于各类共识算法实现数据的验证和确认。在区块链的不同节点封装不同的共识算法和证明机制。常用的共识算法主要包括证明类、拜占庭类、传统共识类以及混合类等方法。目前，共识机制主要包括权益证明、工作量证明和授权股份证明机制等。跨境电商溯源平台各节点在区块链共识算法支持下，彼此对处理结果迅速达成共识，从而实现数据传输与存储。

（四）合约层

合约层的主要功能是程序编码和编译，将区块链系统的业务逻辑按照预先设定规则与条款实现自动触发。合约层主要由算法机制、智能合约和拓展代码等构成。智能合约作为合约层的核心，通常预先共同设定合约内容、规则与条款，把约束条件代码写到合约里，到时间自动执行。智能合约一旦发布，将基于共识机制自动运行和维护。

（五）应用层

应用层主要负责实现物流、资金流、信息流和关务流的全程记录。应用层主要通过运行一些去中心化应用程序（Decentralized Applications，简称DAPP）来实现。一个完整的DAPP主要有智能合约和Web系统组成，Web系统通过接口调用智能合约。智能合约基于合约到期日期、现货价格等触发条件做出决策，并由DAPP执行操作。应用程序类似于面向用户的前端，而主区块链则是后端。用户可在应用层利用区块链开源的脚本代码系统，自主编写各种应用程序和接口，用户不必去深度探究区块链那些底层的技术细节。

三、跨境电商溯源系统应用架构

跨境电商溯源系统涉及到物流、资金流、信息流和关务流的全链条闭环互通互认和数字化运行。传统跨境電商数据大多存储在电商企业、承运方和仓储企业，难以实现资源共享，参与主体无法及时获取数据进行溯源。因此，基于业务流程分段溯源模块设计理念，通过各个溯源模块把数据信息上链，保证数据信息的留存、印证和防篡改，从而实现从生产、贸易、流通到消费全流程溯源要求。跨境电商溯源应用系统架构如图1所示。

（一）生产端溯源

生产企业可以通过物联网技术提高生产智能管理水平，通过传感器节点将原材料采购、产品生产、包装有效信息实时获取，做到产品一物一码，每个环节数据可视化。同时，建立生产企业的ERP信息管理系统，详细记载原材料、生产日期、批次等生产溯源信息档案，并上传到跨境电商溯源平台的生产端溯源系统，通过区块链智能合约对每一个产品的生产质量追溯。

（二）物流段溯源

物流商收到商品后，需要将供应商、产品、包装、运输等信息实时传输至区块链溯源信息系统备案，生成电子运输结算凭证，同时清楚记录装载、运输、取件整个物流流通等数据信息，并将交易过程也上传区块链，运行智能合约来完成自动对账工作。为物流与供应链提供源头信息。

（三）仓储段溯源

货物进入海外仓或报税仓库进行保存，需要对跨境电商商品的企业信息、物流信息和包装信息进行核查，要对商品进行及时入库检验，并将产品状态和库存信息上传到区块链，对跨境电商溯源仓储端系统进行溯源。

（四）销售段溯源

产品销售给消费者阶段，跨境电商企业需要详细记载出库环节采集的产品流向信息、物流信息和客户信息，准确地反映到跨境电商溯源平台销售段溯源体系中，以便与顾客能够根据商品回溯码查看商品信息，及时进行产品追查究责。

（五）消费端溯源

消费者收到商品后，将仔细核对订单，进行收货确认验收，可将商品的订单信息、物流信息、包装信息和服务信息反馈到跨境电商溯源平台消费端溯源系统中。一旦出现商品质量问题， 消费者可以根据溯源码进行及时投诉和反馈。

区块链作为新一轮科技革命的战略性技术，保障了跨境电商商品的交易安全和追根溯源，在跨境电商溯源系统平台的建设中发挥重要作用。本研究从跨境电商企业企、消费者和监管者三个维度设计了跨境电商溯系统平台，但是，人们对于区块链技术和理论的认识仍有局限，对基于区块链的跨境电商溯源系统仍缺乏系统性的研究。一方面，跨境电商上下游企业对区块链技术平台缺乏信任，信息资源共享与协作困难。虽然跨境电商溯源系统是一个去中心化的平台，使用了非对称加密算法来确保信息的安全性，但由于私钥掌握在不同参与主体手中，用户私钥不愿意公开，一旦泄露容易延误交易执行，甚至造成经济上的重大损失。另一方面，基于区块链技术的智能合约保障了交易安全，但是我国还没有正式的法律体系，尚不能得到司法机关的法律监督和保护。企业管理者和政府管理部门应当高度关注区块链技术在跨境电商监管中的创新应用场景逻辑，充分挖掘区块链技术在跨境电商监管管理领域的价值及机制设计问题，不断评估和论证，引进先进技术进行商业模式创新，为跨境贸易转型保驾护航。

基金项目：北京经济管理职业学院重点科研课题（23ZDI01）