中國(guó)物品編碼中心 賈建華 從慶 王天昀

區(qū)塊鏈跨鏈協(xié)作平臺(tái)遵循可擴(kuò)展、通用和安全的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)采用兩階段事務(wù)模型實(shí)現(xiàn)了跨鏈?zhǔn)聞?wù)中的原子性、一致性和可靠性，確保了跨鏈交易的安全性和可信度，為實(shí)現(xiàn)不同鏈上的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移和交互提供了可行性和可靠性保證。

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流運(yùn)輸行業(yè)日益重要。傳統(tǒng)的物流信息系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，如信息不透明、不真實(shí)、不及時(shí)等，這些問(wèn)題不僅影響了物流運(yùn)輸?shù)男?，還可能導(dǎo)致各種糾紛和風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)為解決這些問(wèn)題提供了新的思路。探究異構(gòu)區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)在物流運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用研究，可為物流行業(yè)的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供支持。

區(qū)塊鏈底層平臺(tái)的選擇

本研究采用了JD Chain 和梧桐鏈區(qū)塊鏈底層平臺(tái)。

JD Chain 專注于為企業(yè)提供高性能、高可用性、高安全性的區(qū)塊鏈底層平臺(tái)，適用于各種行業(yè)和場(chǎng)景，包括供應(yīng)鏈金融、數(shù)字版權(quán)保護(hù)、電子簽章、公益事業(yè)等。

梧桐鏈?zhǔn)腔陂_放標(biāo)準(zhǔn)自主研發(fā)、簡(jiǎn)單易用、高度可靠的企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施，可應(yīng)用于食品溯源、證據(jù)保全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、政企公示、互聯(lián)網(wǎng)金融等多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

區(qū)塊鏈跨鏈應(yīng)用問(wèn)題及解決思路

項(xiàng)目研究小組對(duì)當(dāng)前的跨鏈技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并結(jié)合跨境物流的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)滿足跨境物流參與方對(duì)去中心化的鏈之間實(shí)現(xiàn)跨鏈協(xié)同的需求。

區(qū)塊鏈跨鏈應(yīng)用存在的問(wèn)題

區(qū)塊鏈跨鏈應(yīng)用問(wèn)題主要包括：跨鏈平臺(tái)不支持梧桐鏈、合約語(yǔ)言不兼容、區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制等。為解決這些問(wèn)題，研究小組采取措施：

1.基于現(xiàn)有開源平臺(tái)的組件讓跨鏈路由具備接入Hyperledger Fabric 和FISCO BCOS 的能力。同時(shí)根據(jù)梧桐鏈的架構(gòu)和調(diào)用方式，采用統(tǒng)一的編碼方式隱藏輸入?yún)?shù)的JSON字段格式，并將字段內(nèi)容交由應(yīng)用端解碼后處理。

2.對(duì)代理合約和橋接合約逐個(gè)函數(shù)進(jìn)行邏輯調(diào)試和測(cè)試，同時(shí)按照梧桐鏈自定義合約語(yǔ)法（wLang 語(yǔ)言）進(jìn)行適配和升級(jí)。

3.確保多個(gè)路由器部署在同一臺(tái)服務(wù)器上并使用相同CA 證書，同時(shí)開放相應(yīng)的端口以便路由（Router）與相應(yīng)的區(qū)塊鏈進(jìn)行連接。

區(qū)塊鏈跨鏈平臺(tái)的功能

基于現(xiàn)有開源區(qū)塊鏈跨鏈協(xié)作平臺(tái)，本研究實(shí)現(xiàn)了JD Chain 和梧桐鏈之間的多維跨鏈交互，打破了不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的壁壘，實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、智能合約執(zhí)行和數(shù)據(jù)共享等功能：

1.支持不同區(qū)塊鏈之間的互操作性，包括資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、智能合約執(zhí)行和數(shù)據(jù)共享等。

2.提供跨鏈路由（Router）和跨鏈適配器（Stub）等組件，以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈之間的連接和互通。

3.可視化展示跨鏈交易的過(guò)程和結(jié)果，方便用戶進(jìn)行管理和操作。

4.支持賬戶管理、路由管理、資源管理、交易管理、事務(wù)管理和其他管理等功能，方便用戶進(jìn)行區(qū)塊鏈資源的監(jiān)控和管理。

中歐運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)區(qū)塊鏈跨鏈?zhǔn)痉稇?yīng)用

異構(gòu)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在中歐運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了示范應(yīng)用，發(fā)貨單位通過(guò)異構(gòu)區(qū)塊鏈跨鏈平臺(tái)即可查詢貨品的動(dòng)態(tài)事件與航運(yùn)軌跡數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)流程

在跨鏈應(yīng)用的主要業(yè)務(wù)流程中，京東物流將數(shù)據(jù)（提單號(hào)和箱號(hào)）錄入自有系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)將通過(guò)跨鏈平臺(tái)接口同步至京東鏈和梧桐鏈；中遠(yuǎn)海運(yùn)可通過(guò)梧桐鏈獲取京東生成的物流數(shù)據(jù)，并上傳航運(yùn)事件和軌跡數(shù)據(jù)至自有平臺(tái)，這些數(shù)據(jù)也通過(guò)跨鏈平臺(tái)接口同步至京東鏈和梧桐鏈，如圖1所示。

圖1 跨鏈應(yīng)用業(yè)務(wù)流程圖

系統(tǒng)交互

京東物流和中遠(yuǎn)海運(yùn)應(yīng)用通過(guò)跨鏈SDK 分別向兩條鏈上提交數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨鏈同步，如圖2所示（見下頁(yè)）。

圖2 跨鏈應(yīng)用系統(tǒng)交互圖

三大關(guān)鍵模塊

異構(gòu)區(qū)塊鏈跨鏈應(yīng)用包含三大關(guān)鍵模塊，分別是物流追蹤任務(wù)管理模塊、物流追蹤追溯模塊和跨鏈管理模塊。模塊之間相互協(xié)作，使區(qū)塊鏈技術(shù)在物流追蹤和管理中發(fā)揮極大的作用。

在物流追蹤任務(wù)管理模塊中，京東供應(yīng)鏈管理業(yè)務(wù)人員完成訂艙后，將需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤的提單號(hào)和箱號(hào)通過(guò)京東區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)發(fā)送給船公司系統(tǒng)。船公司根據(jù)提單號(hào)和箱號(hào)獲取船舶的航運(yùn)時(shí)間和行駛軌跡，并使用跨鏈技術(shù)同步給京東物流航運(yùn)物流追蹤系統(tǒng)。

物流追蹤追溯模塊則是在提單號(hào)和箱號(hào)發(fā)送到船公司后，輸入箱號(hào)可對(duì)其動(dòng)態(tài)事件進(jìn)行跟蹤和查詢，方便業(yè)務(wù)人員和貨主實(shí)時(shí)了解貨物的具體位置和運(yùn)輸狀態(tài)。

跨鏈管理模塊主要包含可視化展示、賬戶管理、路由管理、資源管理、交易管理、事務(wù)管理和其他管理等功能。在賬戶管理中，用戶可通過(guò)該模塊查看當(dāng)前UA賬戶信息，并進(jìn)行鏈賬戶的管理；在路由管理中，可查看當(dāng)前跨鏈路由的Peer 路由信息；在資源管理中，可對(duì)跨鏈資源進(jìn)行查看、部署、調(diào)用等操作；在交易管理中，可查看所有跨鏈資源的每一筆交易詳情，也可進(jìn)行跨鏈資源調(diào)用；在事務(wù)管理中，可查看所有跨鏈?zhǔn)聞?wù)詳情，并可在頁(yè)面開啟、執(zhí)行或結(jié)束事務(wù)；在其他功能中，可快速提交Issue、修改賬號(hào)密碼、賬號(hào)登出網(wǎng)頁(yè)等。

跨鏈合約關(guān)鍵代碼

更新事件

函數(shù)名稱：updateEvent

調(diào)用參數(shù)

參數(shù)1：箱號(hào)；

參數(shù)2：事件

示例

sendTransaction payment.fabric-mychannel.jdcc updateEvent CSNU4019751

[{＂event_code＂:＂STSP＂,＂event_location＂:＂CNWHG＂,＂event_time＂:＂2022-12-20 03:26:00＂,＂event_timezone＂:＂ + 8＂}, {＂event_code＂: ＂GITM＂, ＂event_location＂:＂CNWHG＂, ＂event_time＂: ＂2022-12-21 03: 26: 00＂,＂event_timezone＂: ＂ + 8＂}, {＂event_code＂: ＂LOBD＂,＂event_location＂:＂CNWHG＂,＂event_time＂:＂2022-12-22 03:26:00＂,＂event_timezone＂:＂+8＂}]

追加軌跡

函數(shù)名稱：appendTrack

調(diào)用參數(shù)

參數(shù)1：箱號(hào)；

參數(shù)2：軌跡

示例

sendTransaction payment.fabric-mychannel.jdcc appendTrack CSNU4019751 {＂lat＂: ＂4.261233＂, ＂lon＂: ＂105.056667＂, ＂sog＂: ＂11.0＂, ＂cog＂: ＂28.0＂, ＂postime＂:＂2022-06-24 00:00:00＂}

任務(wù)提交

請(qǐng)求方式：HTTP

請(qǐng)求地址：/create

{＂message_id＂: ＂＂, ＂data＂: [{ ＂container_no＂: ＂＂,//箱號(hào)＂bill_no＂:＂＂//提單號(hào)}]}

響應(yīng)結(jié)果：

{＂code＂:0,＂message＂:＂success＂,＂data＂:null,＂traceId＂:null,＂ext＂:null}

航運(yùn)信息查詢

請(qǐng)求方式：HTTP

請(qǐng)求地址：/query/{containerNo}

請(qǐng)求參數(shù)：containerNo 箱號(hào)

響應(yīng)結(jié)果：

{ ＂code＂: 1, ＂message＂: ＂success＂, ＂data＂:＂{＂bl-No＂: ＂COSU6349756695＂, ＂containerNo＂: ＂CSNU4019754＂＂e＂traceId＂:null,＂ext＂:{}}

訂單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

{＂blNo＂:＂提單號(hào)＂,＂containerNo＂:＂箱號(hào)＂,＂events＂:＂事件＂,＂tracks＂:＂軌跡＂}

軌跡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

{＂cog＂:＂航跡向＂,＂lat＂:＂緯度＂,＂lon＂:＂經(jīng)度＂,＂sog＂:＂速度＂,＂postime＂:＂軌跡時(shí)間點(diǎn)＂}

事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

{＂event_code＂:＂事件編碼＂,＂event_location＂:＂事件地點(diǎn)＂,＂event_time＂:＂事件發(fā)生時(shí)間＂,＂event_timezone＂:＂事件時(shí)區(qū)＂}

區(qū)塊鏈跨鏈協(xié)作平臺(tái)遵循可擴(kuò)展、通用和安全的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)采用兩階段事務(wù)模型實(shí)現(xiàn)了跨鏈?zhǔn)聞?wù)中的原子性、一致性和可靠性，確保了跨鏈交易的安全性和可信度，為實(shí)現(xiàn)不同鏈上的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移和交互提供了可行性和可靠性保證。

未來(lái)，隨著技術(shù)日趨成熟和規(guī)范，異構(gòu)區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)有可能演變?yōu)橹慰鐕?guó)供應(yīng)鏈應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，保證國(guó)際跨鏈交易的安全性、可擴(kuò)展性和可靠性，打破區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)同構(gòu)鏈及異構(gòu)鏈之間的可信互通，助力國(guó)際企業(yè)之間可信協(xié)作，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)可信融合。