【专稿】区块链技术对港口管理的影响——上海国际航运研究中心 陈伟杰 赵楠

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区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，2008年由中本聪第一次提出，是电子货币比特币的核心组成部分。近些年，随着比特币价值暴涨，与之相关的区块链技术渐入人们的视野。有学者将区块链技术作为第四次工业革命——数字革命的成果，互联网技术的普及解决了全人类的“联通”问题，而区块链技术的广泛应用将解决全人类的信任问题。

作为贸易“现金流”和“货物流”重要节点的港口，将涉及大量与信用相关的问题。区块链技术的普及将会对港口管理带来颠覆性的变革。

近来，众多港口物流企业也纷纷开始研发区块链技术。欧洲第二大港口安特卫普港率先开展区块链试点项目，将终端集装箱物流业务自动化和简易化。之后欧洲最大港口鹿特丹、全球航运巨头马士基、日本三井航运等众多港航企业纷纷加入区块链大军。

一、区块链技术特点

（1）开放，共识

任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点，每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节点仍能正常工作。

（2）去中心，去信任

区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。节点之间数据交换通过数字签名技术进行验证，无需互相信任，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点。

（3）交易透明，双方匿名

区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，因此每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的，因此节点之间无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。

（4）不可篡改，可追溯

单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

二、海运运输特点

（1）流程冗长，交互频繁

为确保海运运输安全可靠，传统的海运运输流程冗长。例如，一个集装箱从A地运往B地，需要涉及的供应链节点有30多个环节，产生百余处交互。可见，在全球一体化加快的背景下，除确保运输安全之外，对货物运输的时间要求也越来越严格。由此区块链技术信息透明、不可篡改的特性可以良好的解决海运运输过程中各个部门之间的交互问题，节省运输时间，大幅度提高运输效率。

（2）运输货物量大

海运运输与铁路、公路、航空运输的最大区别就是其具有运输货物量大，成本低廉的特性。为应对2008年金融危机给航运业带来的影响，近些年船舶大型化的趋势持续推进，大量2万TEU的集装箱船陆续下水，由此对港口带来的影响也不容小觑，众多枢纽港因通过能力不足，不能应对大型集装箱船舶挂靠需求而转变成二线支线港。因此，港口在应对船舶大型化时，通过能力就显得格外重要。除了码头配备基础设施升级，理货、进口报关、进口报验、进口卸船、重箱托运等等各个操作环节的效率也均是影响码头通过能力的重要因素。区块链技术的应用，势必会大幅度提升码头作业效率，在一定程度上应对船舶大型化对港口带来的影响。

（3）需要大量证明文件辅助运输

在各个部门交互中，需要动用大量的电子邮件、传真和纸质材料去辅助运输。使用这些电子邮件、传真和纸质材料的作用无非是要去证明运输货物的各种属性，例如货物种类、货物数量、货物运输目的地、货物是否合规等等。而区块链“去信任”的特性则可以良好的解决“证明”问题，可以将货物的各种属性记录在区块链数据库中，货物属性的每一次改变均做记录，且记录透明，不可篡改。由此将较少电子邮件、传真和纸质材料的使用，大规模的减少运输成本。

（4）对安全性要求较高

在海运货物运输过程中，货主、承运人、托运人会担心货物运输出现问题，而海关、商检、卫检则担心运输货物出现问题。区块链技术的“信息透明”和“数据不可篡改”两方面的特性可以保证货物运输的安全问题。货主、承运人、托运人可根据实时追踪货物状态来确定货物运输相关责任人以确保货物运输安全，海关、商检、卫检可根据货物的透明的记录数据查验货物，免去登轮查验。

三、集装箱货物进出口业务分析

根据港口的功能，港口是货运运输过程中“货物流”和“现金流”的一个关键节点，而涉及到“货物流”和“现金流”相关的业务，其业务流程也会比较复杂。区块链技术去信任化、去中心化的特点可以变革港口管理，极大的简化货物运输程序。本文将从港口最主要的功能——货物运输入手，分析区块链技术在港口生产作业方面所带来的影响。主要从集装箱进出口业务分析区块链所带来的影响。

（1）集装箱货物进出口业务流程

在集装箱进出口业务中，集装箱的运输需要众多部门相互协调运作才能完成，需要大量的人力、物力进行支撑，程序相当复杂。以下将从集装箱运输的“货物流”和“现金流”两个方面去分析区块链技术如何影响集装箱进出口运输。

图1  集装箱进出口业务组织图

表1  集装箱进出口业务步骤

（2）区块链应用于“货物流”体系

在集装箱运输过程中，可以通过区块链记录货物从发送到接受过程中的所有步骤。在这个货物运输系统中，参与货物运输的每个人都可以进行记录，每个人手上都会有一本详细的“账本”。这个“账本”是由多个区块所组成一个链条，每个区块记录某一个流程的详细信息，如卖方、买方、价格、合约条款以及相关的在运输过程中需要记录的任何信息。由此一来，每个人都有“账本”保障了数据的安全性，除非修改整个系统中51%以上的区块链数据库才能篡改事实，而此举在现实生活中往往是不可能存在。

一些运输流程将被简化和取消。区块链的核心特点是其解决了社会信任问题。那么在集装箱货物进出口业务中，需要大量的证件、手续证明辅助货物运输，导致整个运输成本以及时间成本过高。因此，当区块链应用于港口物流中，将极大的改善货物流通效率。例如，在集装箱进出口运输中，海关需要根据发送方申报的货物清单对集装箱运输货物进行抽查，如果应用区块链技术，参与运输的所有节点将共同操作一个区块链大数据库。货物在拼箱、装箱时已经记录的有关货物的信息将被多个节点同时记录，海关也将会拥有这个数据记录，那么海关查验抽查将会被简化，甚至被省去。商检、卫检、动植检以及外理等类似程序可以简化。

货物运输流程清晰可见。货物的运输流程也可清晰地记录到链上，从装载，运输，取件整个流程清晰可见。通过区块链记录货物从发出到接收过程中的所有步骤，确保了信息的可追溯性，从而避免丢包，错误认领事件的发生。对于快件签收情况，只需查下区块链即可，这就杜绝了快递员通过伪造签名来冒领包裹等问题，也可促进物流实名制的落实。并且企业也可以通过区块链掌握产品的物流方向，防止窜货，利于打假，保证线下各级经销商的利益。

消除冗余纸质工作。集装箱运输中需要提单、场站收据、货物清单等人工信息、纸质信息去辅助货物运输。基于区块链技术，可以把整体货物从工厂到交付收货人过程中的所有纸质单据数字化，放在区块链上。所有参与货物流向的数据同步记录在各个节点上，由于区块链技术的“信任机制”，可以消除成堆的辅助货物运输的纸张，降低成本。除此之外，还能降低风险，纸质化维系的运输体系仍有漏洞可以去造假，而在区块链体系下，数据具有不可篡改性，一旦确认，基本上就不可能造假。

（3）区块链应用于“资金流”体系

区块链技术还有一个主要特点是去中心化的特点。现阶段的资金交易均是凭借银行、支付宝、微信支付等第三方平台进行交易，基于区块链技术的双方或者多方交易并不需要依托第三方平台。

提升跨境支付效率，降低成本。在集装箱进出口业务中，需要进行出口结汇等跨境支付。相对于传统的跨境支付，区块链可以使交易双方直接进行端到端支付，不涉及中介机构，不仅免除了不同支付机构之间进行清算的时间成本，还能够大幅缩短交易周期。从到账时间来看，区块链基本上可以实现实时到账。此外，传统跨境支付成本主要花费在对中介机构的支出上，而区块链由于支付、清算过程中不需要中介机构的参与，因此可以大幅节约这一部分成本。同时，由于区块链全网记账、时间有序和不可篡改，所有的交易记录都可以追溯，使得区块链不需要额外的成本来建立信用体系，从而大幅降低传统跨境支付中的信用维护成本。

加强流动性，减少资金占用时间。一般通过航运方式运输的货物通常都是量多、价值大，占用资金多。传统的跨境支付中，资金流转速度较慢，降低了资金的使用效率，而区块链作为一个去中心化的点对点系统，交易的处理几乎能够实现实时完成，大幅降低了在途资金占用量，有助于提高资金流动性。

四、区块链应用港口管理的其他设想

解决中小港航企业融资难问题。中小企业融资难问题是各个行业都会面临的主要问题，企业的信用等级评级普遍较低，很多企业没有得到信用评级，银行或金融机构的融资门槛较高，难以获得银行或金融机构的融资贷款服务。而区块链技术在港航业的应用，使得运输商品具备了资产化的特征，区块链技术可以将信息化的商品价值化、资产化，主要是因为区块链技术的所记载的资产不可更改，不可伪造。固定了运输货物的唯一所有权，使得运输链条中的商品可追溯、可证伪、不可篡改，实现运输商品的资产化。区块链技术可以使资金有效地接入到港航行业，改善中小企业的营商环境。

优化货物运输路线和日程安排。由于区块链技术具有信息透明化的特点，区块链系统中的数据向系统所有用户开放，任何用户都可以通过具有查询功能的节点查询区块链中的数据，并可以依托区块链系统开发应用程序，整个系统的透明度高。但由于数据保密性需要，交易各方的私有信息会被加密。将集装箱运输信息存储在数据库里，参与集装箱运输的节点可以根据需要查询到相应的信息，采取最优的集装箱运输路线和日程安排。对于收货人来说，不但从货物离港到货物到达目的港为止全程跟踪其运输消息，并且还能及时修改货物运输的日程安排。

▊作者：陈伟杰、赵楠

▊上海国际航运研究中心 港口研究室

▊联系电话：[phone]*8033

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