基于区块链技术的冷链物流溯源研究进展

基于区块链技术的冷链物流溯源研究进展

杜品逸

计算机科学与通信工程学院，江苏  镇江  212000

摘要：随着全球化贸易的发展和消费者对食品安全与品质的日益关注，冷链物流作为保障食品、药品安全的重要环节，其效率和透明度受到了前所未有的重视。区块链技术以其独特的不可篡改性和去中心化特点，为冷链物流溯源提供了新的解决方案。本文旨在探讨基于区块链技术的冷链物流溯源研究的进展，分析其在实际应用中的优势与挑战，并展望未来的发展趋势。

关键词：区块链；冷链物流；食品安全；溯源

0引言

在全球化经济的大背景下，冷链物流作为现代物流体系中的重要组成部分，承担着保障食品、药品等温度敏感商品质量与安全的关键任务。随着消费者对食品安全和品质的要求不断提高，冷链物流的效率和透明度成为了行业发展的核心驱动力。然而，传统的冷链物流管理模式存在诸多痛点，如信息孤岛、数据不透明、追溯困难等，这些问题严重影响了冷链物流的整体效率和商品的安全性。

区块链技术，作为一种新兴的分布式账本技术，以其不可篡改和去中心化的特性，为解决传统冷链物流中的问题提供了新的思路。通过构建一个去中心化的数据存储和共享平台，区块链技术能够确保冷链物流过程中的数据真实性和完整性，从而提高整个供应链的透明度和追溯能力。

近年来，随着区块链技术的快速发展和应用范围的不断扩大，其在冷链物流领域的应用也开始逐步深入。从食品安全追溯到药品监管，再到农产品流通，区块链技术正逐渐渗透到冷链物流的各个环节，展现出巨大的潜力和价值。本文将对基于区块链技术的冷链物流溯源研究进展进行综述，分析其在实际应用中的优势与挑战，并探讨未来的发展方向。

1 区块链技术概述

区块链技术是一种分布式数据库技术，其核心在于利用加密算法，将数据以区块的形式链式存储，确保数据的不可篡改性和连续性。每一个区块包含一定数量的交易记录，并通过加密的方式与前一个区块相连，形成一个不断延伸的链条。这种结构使得在不依赖中心化信任机构的情况下，网络中的每个参与者都能够对数据的完整性和真实性达成共识。 区块链技术的具有去中心化的特性，没有单一的控制中心或存储位置，网络中的每个节点都保存有一份完整的数据库副本。数据一旦被记录在区块中并加入到区块链上，就无法被更改或删除。同时，区块链的透明性确保了所有交易记录对网络中的参与者都是可见的，增强了系统的透明度和可信度。另外，区块链自动执行智能合约，允许在不需要第三方的情况下进行可信交易。

2 区块链在冷链物流中的应用及研究进展

区块链技术能够解决传统冷链物流的痛点：

2.1 供应链情况不透明[1]

传统供应链存在着信息不对称和跟踪困难的问题，导致供应链的情况不透明。区块链技术通过将关键信息如产品来源、制造过程、运输情况等记录在不可篡改的区块链上，实现了供应链的透明化。每一个参与者都能够实时访问和验证供应链中的数据，从而提高了整个供应链的透明度和可信度。

2.2 数据存储不透明

传统的数据存储方式可能存在数据篡改、丢失或不可信的问题。而区块链技术采用分布式存储和加密算法，确保数据的安全性和完整性。每个区块都包含了前一个区块的哈希值，任何对数据的篡改都会立即被其他节点察觉，从而保证了数据的不可篡改性和存储的透明性。

第三方信任度低传统供应链中常常需要依赖第三方机构来保证交易的可信度，但这些第三方可能存在中心化风险和信任问题。区块链技术通过去中心化的特性，消除了对第三方的依赖，使得交易可以在不需要中间人的情况下完成，并且依然能够保证可信度和安全性。

2.3 资源共享难度大

传统的资源共享方式通常受到管理和监管的限制，难以实现高效的资源共享。而区块链技术通过智能合约等机制，实现了对资源的去中心化管理和自动化执行。参与者可以通过智能合约进行直接交互，实现资源的共享和利用，从而降低了资源共享的难度和成本。

基于区块链在冷链物流行业上应用的诸多优势，2016年11月，荷兰银行、鹿特丹港和荷兰国家应用科学研究院等机构共同成立了专注于物流领域的区块链应用研究组织——区块链物流研究联盟[2]。2016年12月，中国物流与采购联合会在Fintech全球峰会上宣布成立区块链应用分会。顺丰科技已经开发出了四大区块链应用产品体系[3]，包括商品溯源解决方案、供应链金融解决方案、存证解决方案和隐私计算应用场景。这些解决方案能够帮助顺丰在多个领域实现区块链技术的应用落地，例如：商品溯源解决方案，通过技术手段实现农产品、药品等业务场景的溯源管理，确保从种植/生产到运输、仓储、配送等环节的全程可控和可追溯。供应链金融解决方案，以核心企业的信用为依托，通过区块链与供应链相结合，促进信用在平台内流动，降低成本，提高效率。存证解决方案，利用区块链的防篡改和可追溯特性，结合密码学和隐私保护机制，实现电子数据的高效、安全存证。隐私计算应用场景，通过区块链技术，与多个数据提供方形成数据合作联盟，推动大数据的合法流通和数据资产化。京东利用“智臻链”防伪溯源平台

[4]，实现了冷链食品生产流通全过程信息的上链，使得整个冷链流转过程可查询、可追溯。消费者在京东平台购买进口冷链商品时，可以通过追溯码查询到产品的来源国家、生产日期、批次号、流通路径以及核酸检测报告和消毒证明等全方位信息。

3 挑战与展望

目前区块链在冷链物流上的应用主要面临以下挑战：

3.1 公众认知困难[5]

区块链的复杂性使得公众理解和接受该技术变得困难，影响了其广泛应用。

3.2 应用场景选择困难

需要在多方参与的联盟业务中平衡需求，并从中选择适合区块链技术的应用场景，这个过程存在门槛。

3.3 数据共享安全性难保障

在多方协作的环境下，如何确定数据共享的范围和安全性，以及如何保护数据权利，是当前需要解决的问题。

3.4 技术限制

随着业务量的增加，区块链系统面临着处理速度慢和低吞吐量的性能瓶颈。

挑战与机遇并存。2021年12月12日，国务院办公厅印发我国第一个冷链物流领域五年规划——《“十四五”冷链物流发展规划》。该规划指出，到2025年，初步形成衔接产地销地、覆盖城市乡村、联通国内国际的冷链物流网络；展望2035年，全面建成现代冷链物流体系。区块链技术是建成冷链物流网络，解决信任问题的关键技术。2020年4月，国家邮政局发布《关于促进快递业与制造业深度融合发展的意见》，提出利用区块链技术加快推动5G、大数据、云计算、人工智能和物联网与制造业供应链的深度融合。这一融合将提升基础设施、装备和作业系统的信息化、自动化和智能化水平。

4 结论

区块链技术在冷链物流中的应用，显著提升了食品安全标准，增强了消费者的信任度。其不可篡改的特性增强了食品溯源的透明度，对塑造品牌形象和提升市场竞争力至关重要。技术融合推动了物流的智能化，但目前实现标准化和保障数据安全是挑战。政策支持和技术安全将推动区块链在冷链物流的应用。基于区块链技术的冷链物流不仅提升了经济效益，也提高了公众健康水平，预计未来将成为供应链管理和保障食品、药品安全的核心技术。

参考文献:

[1]徐睿,孙霞,郭业民,等.基于区块链技术的食品安全溯源体系应用与研究进展[J].食品安全质量检测学报,2020,11(20):7610-7616.

[2]饶东宁,王军星,蒋志华,等.区块链技术在物流供应链领域应用综述[J].软件导刊,2018,17(09):1-3+8.

[3]辛文. 区块链如何赋能物流发展，顺丰科技物流大会分享实践经验 [EB/OL]. 中国网, 2021-04-14 [2024-5-5]. (http://iot.china.com.cn/content/2021-04/14/content_41529893.html)

[4]京东科技开发者. 京东区块链之供应链应用篇：溯源应用结合区块链能碰撞出什么火花？ [EB/OL]. 京东云开发者社区, 2020-10-16 [2024-5-5]. (https://developer.jdcloud.com/article/1251)

[5]苗琳. 探索多年，“区块链+快递”应用怎么样了 [EB/OL]. 澎湃新闻, 2022-02-10 [2024-5-5](https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_16647526)