一种去中心化可信物流交易系统及其构建方法与流程

本发明涉及物流应用领域，更具体地说，它涉及一种去中心化可信物流交易系统及其构建方法。

背景技术：

随着互联网经济的深入发展，互联网技术与物流行业结合越来越紧密，出现了很多不同类型的物流互联网平台，主要包括，信息撮合类物流互联网平台、交易撮合类物流互联网平台、物流网络承运管理平台等。这些物流互联网平台主要采用浏览器+服务器端的web应用模式和移动客户端+服务器端的移动互联网应用模式构建中心化的物流平台，通过互联网、移动互联网面向企业用户、司机用户提供在线物流信息撮合服务、物流在线撮合交易服务、物流在线承运管理服务等。

中心化的物流平台构建统一业务运营平台，自主定义平台业务规则，是一种封闭式的运营管理模式，这种模式便于平台快速复制推广，但其他机构很难信任封闭系统的规则、数据，难以促进行业形成互联互信的生态链接模式。中心化的物流平台构建数据集中存储系统，统一存储企业用户、司机用户在平台上运营业务所产生的数据。一方面，集中存储模式下，数据的所有权不清晰，企业用户、司机用户对数据可控权弱；另一方面，数据统一存储，安全性不可控，容易出现数据泄密的风险。

随着物流互联网化进程的不断深入，物流行业亟需解决物流数据互联互信、物流数据所有权保护的技术性难题，过去中心化的物流平台难以满足，需要一种新的物流交易系统构建模式，从而帮助物流行业构建起可信的、去中心化的新型物流交易系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种去中心化可信物流交易系统及其构建方法，能够让参与各方都为物流交易系统内的交易数据进行交叉验证，从而保证交易数据的真实性，并且区块链具有不可篡改的特性，能够明确每个数据区块的所有权归属。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种去中心化可信物流交易系统的构建方法，包括以下步骤：

构建基于区块链技术的物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统；

将物流产业链参与方构建为物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统中的节点；将第三方机构节点构建为物流数据区块链管理系统中的节点。

一种去中心化可信物流交易系统，包括：

物流数据区块链管理系统为基于区块链技术构建的物流链路系统，为物流产业链参与方和第三方机构节点提供物流数据链路支持；

物流合约管理系统为基于区块链技术构建的合约系统，为物流产业链参与方提供公开交易执行、多方认证的交易管理机制；

物流产业链参与方包括物流需求方管理系统、物流企业运营管理系统以及物流司机作业终端；

第三方机构节点包括第三方金融机构节点、第三方服务机构节点以及政府监管机构节点。

作为本发明的一种优选技术方案，物流数据区块链管理系统包含分布式账本模块、数据区块登记模块、数据共识认证模块和信用交叉验证模块，分别用于为物流产业链参与方和第三方机构节点提供分布式账本服务、数据区块登记服务、数据共识认证服务、信用交叉验证服务。

作为本发明的一种优选技术方案，物流合约管理系统包括交易电子合同登记模块、合约执行模块以及共享账簿登记模块，分别用于提供交易电子合同登记服务、合约执行服务、共享账簿登记服务。

作为本发明的一种优选技术方案，所述物流需求方管理系统面向所述物流交易系统发布物流运输需求，并对物流需求的执行进行跟踪管理；所述物流需求方管理系统包括物流需求发布模块、物流需求在线交易管理模块、物流需求管理模块、物流需求业务数据采集模块、物流需求运营跟踪管理模块、物流结算支付模块、物流智能合约管理模块、物流数据区块链管理模块，用于提供物流需求登记服务、物流需求广播发布服务、物流需求交易在线签约服务、物流交易执行管理服务、物流业务跟踪管理服务、物流服务费结算服务、物流数据区块链签名管理服务。

作为本发明的一种优选技术方案，所述物流企业运营管理系统为物流企业提供物流业务在线运营管理；所述物流企业运营管理系统包括物流订单接收模块、物流订单管理模块、物流运力采购需求发布模块、物流运力交易管理模块、物流运输相关数据采集模块、物流运输跟踪管理模块、物流结算支付模块、物流数据上报模块、物流智能合约管理模块、物流数据区块链管理模块，用于提供物流订单管理服务、物流运输管理服务、物流运力采购需求发布服务、物流运力交易在线签约管理服务、物流运输在途管理服务、物流运费运费支付服务和物流数据区块链签名管理服务。

作为本发明的一种优选技术方案，所述物流司机作业终端为物流司机提供运输操作管理；所述物流司机作业终端包括运输订单接收模块、运输订单在线签约管理模块、车辆数据采集模块、运输作业操作管理模块、凭证数据采集模块、运输费用核算收款模块、运输数据上报模块、物流智能合约管理模块、物流数据区块链管理模块，用于提供运输订单接收服务、运输订单在线签约服务、物流运费收费服务和司机端数据签名认证服务。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第三方金融机构节点为物流产业链参与方提供第三方金融服务，还为所述物流交易系统内的产生的支付、金融相关的数据进行时间戳和身份认证确认签名。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第三方服务机构节点为物流产业链参与方提供第三方业务应用服务，为所述物流交易系统中的交易数据进行交叉签名认证。

作为本发明的一种优选技术方案，所述政府监管机构节点为所述物流交易系统的所有参与方提供数据合规性监管，对监管的数据进行时间戳及身份认证确认签名，并在所述物流数据区块链管理系统中签名登记。

综上所述，本发明具有以下有益效果：引入了区块链去中心化的构建模式，将物流交易中的物流产业链参与方和第三方机构绩点，构建为整个物流交易链条中的独立节点，让各方能够基于公开共识的交易规则和数据交换规则，进行开放自由交易；由于物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统中的区块链分布式账本管理机制，能够让参与各方都为物流交易系统内的交易数据进行交叉验证，从而保证了交易数据的真实性，并且区块链具有不可篡改的特性，能够明确每个数据区块的所有权归属。

附图说明

图1为本发明的物流交易系统的构建拓扑图。

图2为本发明中物流需求方管理系统的内部模块框图；

图3为本发明中物流企业运营管理系统的内部模块框图；

图4为本发明中物流司机智能作业终端的内部模块框图；

图5为本发明中物流交易及数据交叉验证的实施流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种去中心化可信物流交易系统的构建方法，包括以下步骤：

构建基于区块链技术的物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统；

将物流产业链参与方构建为物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统中的节点；将第三方机构节点构建为物流数据区块链管理系统中的节点。

本发明还提供一种去中心化可信物流交易系统，包括：

物流数据区块链管理系统为基于区块链技术构建的物流链路系统，为物流产业链参与方和第三方机构节点提供物流数据链路支持；

物流合约管理系统为基于区块链技术构建的合约系统，为物流产业链参与方提供公开交易执行、多方认证的交易管理机制；

物流产业链参与方包括物流需求方管理系统、物流企业运营管理系统以及物流司机作业终端；

第三方机构节点包括第三方金融机构节点、第三方服务机构节点以及政府监管机构节点。

本发明的优点在于：引入了区块链去中心化的构建模式，将物流交易中的物流产业链参与方和第三方机构绩点，构建为整个物流交易链条中的独立节点，让各方能够基于公开共识的交易规则和数据交换规则，进行开放自由交易；由于物流数据区块链管理系统和物流合约管理系统中的区块链分布式账本管理机制，能够让参与各方都为物流交易系统内的交易数据进行交叉验证，从而保证了交易数据的真实性，并且区块链具有不可篡改的特性，能够明确每个数据区块的所有权归属。

具体的，物流数据区块链管理系统包含分布式账本模块、数据区块登记模块、数据共识认证模块和信用交叉验证模块，分别用于为物流产业链参与方和第三方机构节点提供分布式账本服务、数据区块登记服务、数据共识认证服务、信用交叉验证服务，从而能够为物流产业链参与方和第三方机构节点提供安全可信的物流数据链路支持。

具体的，物流合约管理系统包括交易电子合同登记模块、合约执行模块以及共享账簿登记模块，分别用于提供交易电子合同登记服务、合约执行服务、共享账簿登记服务，提供了公开交易执行、多方共识认证的交易管理机制，能够保证交易各方的合法权益。

具体的，物流需求方管理系统主要为制造企业、贸易商、b2b平台等需求方提供服务，能够面向物流交易系统发布物流运输需求，并对物流需求的执行进行跟踪管理；物流需求方管理系统包括物流需求登记模块、物流需求广播发布模块、物流需求交易在线签约模块、物流交易执行管理模块、物流业务跟踪管理模块、物流服务费结算模块以及物流数据区块链签名管理模块，分别用于提供物流需求登记服务、物流需求广播发布服务、物流需求交易在线签约服务、物流交易执行管理服务、物流业务跟踪管理服务、物流服务费结算服务、物流数据区块链签名管理服务。

如图2所示，是物流需求方管理系统的功能模块图：

物流需求发布模块，物流需求方通过本模块向本物流交易系统广播物流需求交易信息；

物流需求在线交易管理模块：为物流需求方提供物流在线交易操作管理功能，包括物流交易应标信息查询、在线交易确认操作、在线交易取消等操作；

物流需求管理模块：当交易确认后，物流需求方通过本模块管理物流需求的执行过程，在线管理物流企业的服务过程；

物流需求业务数据采集模块：向本物流交易系统申请采集物流业务运作过程的相关数据，并从本物流交易系统内相关区块节点上获取交叉验证后的数据，如物流运输过程数据、物流凭证数据、物流第三方服务数据、物流监管验证数据等。

物流需求运营跟踪管理模块：基于采集的数据，对物流需求的执行过程，进行数据化、透明化的跟踪管理，让物流需求方准确掌握物流业务执行的真实状况。

物流结算支付模块：提供物流需求交易的结算服务，确定物流需求执行的费用，并通过本物流交易系统的第三方金融机构的支付服务，支付相应的服务费用；

物流合约管理系统：负责向本物流交易系统的物流合约管理系统发布需求交易的合约信息；当有物流企业在交易平台中确认交易后，物流合约管理系统负责跟进合约执行动态，并由物流需求方通过物流需求方在线交易管理模块确认交易过程。

物流数据区块链管理模块：负责将物流需求方管理系统内所产生的数据登记到物流数据区块链管理系统里，也负责从物流数据区块链管理系统里获取可信的数据账本。

具体的，物流企业运营管理系统为物流企业提供物流业务在线运营管理；物流企业运营管理系统包括物流订单接收模块、物流订单管理模块、物流运力采购需求发布模块、物流运力交易管理模块、物流运输相关数据采集模块、物流运输跟踪管理模块、物流结算支付模块、物流数据上报模块、物流合约管理系统、物流数据区块链管理模块，分别用于提供物流需求登记服务、物流需求广播发布服务、物流需求交易在线签约服务、物流交易执行管理服务、物流业务跟踪管理服务、物流服务费结算服务、物流数据区块链签名管理服务。

如图3所示，是物流企业运营管理系统的功能模块图，包括：

物流订单接收模块：接收物流需求方面向本物流交易系统广播的交易信息，通过物流合约管理系统确认交易，通过物流数据区块链管理模块从本物流交易系统数据链上获取订单数据账本；

物流订单管理模块：为物流企业提供物流订单管理模块，包括物流订单运作管理、物流订单状态操作等功能。

物流运力采购需求发布模块：物流企业为确认的物流订单进行运力采购需求发布，并通过物流交易系统面向物流司机广播发布物流运力采购需求，寻找符合运输需求的运力提供方；

物流运力交易管理模块：为物流企业提供运力在线交易管理功能，包括运力交易应标信息查询、运力信息数据查询、交易确认操作、交易取消等操作；

物流运输相关数据采集模块：向物流交易系统申请采集物流司机在运输过程的相关数据，并从物流交易系统相关区块链节点上获取交叉验证后的数据，如车辆状态数据、轨迹数据、物流凭证数据、物流第三方服务数据等。

物流运输跟踪管理模块：基于采集的数据，对物流运力运输过程进行数据化、透明化的跟踪管理，让物流企业准确掌握物流运力运输服务的真实执行状况。

物流结算支付模块：为物流企业提供运力交易的结算服务，确定物流运力运输服务的费用，并通过系统的第三方金融机构的支付服务，支付相应的服务费用；

物流数据上报模块：通过交易系统的物流数据区块链管理系统，面向政府监管节点上报企业业务运作的数据，并由政府监管节点为上报数据进行区块签名认证。

物流合约管理模块：负责处理与物流需求方的物流需求交易的智能合约签约、执行等相关工作；也负责向交易系统的物流合约管理系统发布运力交易需求的合约信息，并负责跟进运力交易智能合约执行动态。

物流数据区块链管理模块：负责将物流企业运营管理系统内所产生的数据，登记到物流数据区块链管理系统里，也负责从物流数据区块链管理系统里获取可信的数据账本。

具体的，物流司机作业终端为物流司机提供运输操作管理，是为物流司机提供的运输作业只能操作应用终端；物流司机作业终端包括运输订单接收模块、运输订单在线签约管理模块、车辆数据采集模块、运输作业操作管理模块、凭证数据采集模块、运输费用核算收款模块、运输数据上报模块、物流合约管理模块、物流数据区块链管理模块，分别用于提供运输订单接收服务、运输订单在线签约服务、物流运费收费服务和司机端数据签名认证服务，让司机全程参与到物流业务运作管理过程中，并让司机对物流运作数据进行签名确认，从而确保司机端数据的真实性。

如图4所示，是物流司机需求方管理系统的功能模块图，包括：

运输订单接收模块：接收物流企业面向物流交易系统广播的运力交易订单信息；

运输订单在线签约管理模块：为物流司机提供在线运力服务签约管理功能，包括订单确认交易、订单报价确认、订单交易实名签名认证等；

车辆数据采集模块：提供车辆数据采集功能，通过物联网技术、互联网技术采集货车车辆在途过程相关数据，如车型、车辆资质、车辆状态、车辆轨迹、车辆形式速度等；

运输作业操作管理模块：提供司机运输订单作业管理功能，包括运输订单状态修改、运输作业状态反馈等；

凭证数据采集模块：提供运输凭证数据采集功能，包括司机身份信息、车辆资质信息、运输单据等；

运输费用核算收款模块：提供运输费用核算功能，并基于物流交易系统的第三方金融机构的支付系统提供运费收款功能；

运输数据上报模块：负责将车辆数据、凭证数据、业务运作数据等，进行司机个人数字签名，并通过物流交易系统的去中心化的物流数据区块链管理系统发布各相关参与方，并在物流交易系统的去中心化的物流数据区块链管理系统上登记。

物流合约管理模块：负责处理与物流企业与物流司机运力采购订单的智能合约签约、执行等相关工作；

物流数据区块链管理模块：负责将物流司机通过物流司机智能作业终端所产生的数据，登记到交易系统的物流数据区块链管理系统里，也负责从物流交易系统的物流数据区块链管理系统里获取可信的数据账本。

具体的，第三方金融机构节点为物流产业链参与方提供第三方金融服务，还为物流交易系统内的产生的支付、金融相关的数据进行时间戳和身份认证确认签名，从而保证本物流交易系统内所产生的交易数据的真实性和不可篡改性，提升了本物流交易系统的合规性和可信度。

具体的，第三方服务机构节点为物流产业链参与方提供第三方业务应用服务，为物流交易系统中的交易数据进行交叉签名认证，本物流交易系统内的物流需求方、物流企业、物流司机在业务过程中，需要用到很多第三方的数据和应用服务，如车辆定位、信息推送、电子票据、在线保险等，为了提高本物流交易系统的业务数据的真实性，将第三方服务机构节点构建为物流数据区块认证管理系统中的节点，让第三方服务机构在为各方提供扩展服务的同时，也为交易数据进行交叉签名认证，提升本系统数据的可信度。

具体的，政府监管机构节点为物流交易系统的所有参与方提供数据合规性监管，对监管的数据进行时间戳及身份认证确认签名，并在物流数据区块链管理系统中签名登记，能够进一步提升本物流交易系统内物流数据合规性方面的标签认证，进一步提升数据的可信度。

如图5所示，是本系统中去中心化的物流交易、数据交叉验证、资金收支及验证等过程的实施流程，具体如下：

去中心化物流需求交易和物流运力交易实施例1：

物流需求方通过物流需求方管理系统向物流合约管理系统发布物流需求交易信息，通过物流合约管理系统形成物流需求待交易智能合约，并面向在交易系统上登记的物流企业广播物流需求交易信息；

物流企业通过物流企业运营管理系统接收到物流交易信息，并通过物流合约管理系统确认交易电子合同，面向物流数据区块链管理系统登记物流交易信息数据区块；

物流企业通过物流企业运营管理系统向物流合约管理系统发布运力采购交易需求信息，通过物流合约管理系统形成物流运力采购需求待交易的智能合约，并面向在物流交易系统上登记的物流司机广播运力采购需求交易信息；

物流司机通过物流司机智能作业端接收到运力交易信息，并通过物流合约管理系统确认交易电子合同，面向物流数据区块链管理系统登记运力交易信息的数据区块；

物流司机完成物流运力交易后，通过物流司机智能作业端向物流合约管理系统确认交易电子合同已执行完成，并向物流交易系统的第三方金融机构节点发布交易待收款的确认区块；

物流企业通过物流企业运营管理系统接收到物流合约管理系统推送过来的运力交易已完成的确认区块，物流企业运营管理系统确认智能合约已执行完毕，向物流合约管理系统签名确认交易电子合同已执行完成，并通过第三方支付机构节点发起运力费用支付请求区块；

在第三方金融机构收到物流企业待付款请求区块和司机代收款确认区块后，基于智能合约在线履约的完成情况，完成资金收款、支付动作，并对物流企业付款完成情况进行签名确认，对司机收款完成情况签名确认；

物流企业完成物流需求交易后，通过物流企业运营管理系统向物流合约管理系统确认交易电子合同已执行完成，并向交易系统的第三方金融机构节点发布交易完成等待收款的确认区块；

物流需求方通过物流需求方管理系统接收到物流合约管理系统推送过来的物流需求交易已完成的确认区块，物流需求方管理系统确认智能合约执行完毕，向物流合约管理系统确认交易电子合同已执行完成，并通过第三方金融机构节点发起物流需求支付请求区块；

在第三方金融机构收到物流需求方待付款请求区块和物流企业待收款确认区块后，基于智能合约在线履约完成情况，完成资金收款、支付动作，并对物流需求方付款完成情况进行签名确认，对物流企业收款完成情况签名确认；

可信物流数据交叉验证实施例2：

物流司机通过物流司机智能作业端向物流数据区块链管理系统登记发布物流运输相关数据，包括车辆状态数据、车辆轨迹数据、运输凭证数据等，并对数据进行签名认证；

物流企业通过物流数据区块链管理系统获取到物流司机的数据区块，对物流司机所产生的数据进行加工，在数据区块中增加物流业务运作状态、物流业务管理状态等信息，形成物流业务执行管理的数据，通过物流数据区块链管理系统，向第三方服务机构节点申请获得定位信息、票据信息等数据区块签名认证，向金融机构节点获得支付数据区块认证等，在获得认证后，向物流数据区块链管理系统发布物流业务运作管理数据区块，并向政府监管机构节点发布数据区块认证请求；

物流需求方通过物流数据区块链管理系统获取物流业务运作管理数据区块，从而查询物流业务运作全过程的运作管理数据、物流运力在途运作数据、货车状态数据等，通过物流数据区块链管理系统不可篡改的特性，可回溯查询数据区块的生成、区块各方的签名认证、区块流转的全生命过程，确保数据的真实性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。