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区块链技术在电力物资供应管理中的应用王迎才

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：王迎才

[导读] 摘要：区块链技术是近年来兴起的一种全新的去中心化基础架构和分布式计算范式，具有五个重要特点，并且区块链技术可应用于物资设备管理。

        国网西藏电力有限公司物资公司西藏拉萨 850000
        摘要：区块链技术是近年来兴起的一种全新的去中心化基础架构和分布式计算范式，具有五个重要特点，并且区块链技术可应用于物资设备管理。本文对区块链技术在电力物资供应管理中的应用进行探讨。
        关键词：区块链技术；电力物资供应；应用
        1电力物资供应管理的现状
        1.1物资设备管理现状
        目前，对电力物资的管理主要集中于仓储管理，而并未对物资设备入库前的信息和出库后的情况进行统计。全寿命周期管理着眼于物资设备整个生命周期，对物资设备的生产、仓储、配送、安装、检修、改造直至报废整个生命周期的全部信息进行记录和分析，这样做带来的好处是多方面的。一方面，根据记录的信息可以对物资设备进行状态评估，辅助决策设备定期检修的时间间隔，从而提高物资设备的利用率、降低物资设备的维修成本；另一方面，有助于对物资设备进行科学化分析，通过对同一种类的设备进行全寿命周期成本的比较，选择最优的设备进行采购。因此，如果将全寿命周期管理应用在电力物资管理中，将会在很大程度上降低企业的生产成本，提高经营效益。在常规的供应链管控系统中，物资设备的信息以离散的数据行记录在数据库中，存储的信息不能进行回溯，无法观察物资设备全寿命周期内的情况。此外，供应链中任意一方都可以通过修改数据库的内容而对供应链中某一环节的信息进行篡改，无法保障信息的真实性。
        1.2合同签订、单据流转现状
        目前，物资采购合同大部分为纸质，少量是电子合同的形式。由于供应商分布在全国各地，纸质合同的签署可分为当面签署、快递签署、扫描件签署。当面签署，安全性高，但便捷性差、效率低；快递签署，耗时较长，需要额外的快递费用，同时有伪造签名的风险；扫描件签署，双方都需要具有相应设备的支持，同时也存在伪造签名的风险。电子合同的签署方式比纸质合同更加多样，在签订效率、存储成本、环保价值等方面都优于传统的纸质合同，但因其大多被存储在中心化服务器中，存储设备的故障和“黑客”的攻击都容易造成合同数据的丢失或篡改，存在安全隐患。电力物资供应中涉及的单据大部分为纸质，也存在被伪造和丢失的风险。同时，供应商经常月末扎堆持单据办理结算业务，致使合同结算人员的工作量极不平衡，高峰期合同结算人员业务多、供应商排队等待时间长，这种困境亟需改善。
        2区块链技术的特点
        及应用区块链技术的可行性分析区块链技术是近年来兴起的一种全新的去中心化基础架构和分布式计算范式，具有五个重要特点，并且区块链技术可应用于物资设备管理。
        2.1去中心化
        这是指整个区块链网络没有控制中心，网络中的每个节点都具有相同的权利和义务。由于数据在很多节点互为备份，所以任意节点的数据损坏或异常都不会影响到整个区块链系统的运行。因此，若将区块链技术应用于物资设备的精细化管理和无纸化合同签订、单据流转中，数据储存将具有较高的可靠性和鲁棒性，任意节点发生存储器损坏或被“黑客”恶意攻击的情况都不会影响整个系统的正常运作。
        2.2透明化
        这是指除了一些用户的隐私数据被加密外，区块链系统中的数据对所有人公开，用户可通过相关数据接口访问区块链系统中的任何数据信息，整个系统的数据信息高度公开透明。在本研究提出的利用区块链技术实现无纸化合同签订场景中，为了保证合同内容不被签署双方以外的人看到，利用加密算法保障合同的私密性。
        2.3安全性
        这是指区块链系统中的数据不可篡改。

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信息一旦通过验证并记录在区块链上，就不能够被任何一方随意更改，除非他能够控制系统中50％以上的节点，否则单个节点上的信息修改是无效的，从而使所记录的信息不可更改。因此，若将区块链技术应用于物资设备的精细化管理和合同签订、单据流转中，安全性能够得到保障，任何一方都不能为了追求自己的利益而随意篡改数据。
        2.4可追溯性
        这是指区块链系统采用带有时间戳的链式区块结构存储信息，这就使得区块链系统中任意一条数据都可通过链式区块结构追溯到其本源。基于区块链的可追溯性，将物资设备全寿命周期的信息上传到链上，用户在任何时候都可方便地查询物资设备各个阶段的信息，从而进行设备状态评估或辅助科学决策。同样，若将区块链技术应用于物资合同签订和单据流转方面，一旦出现问题就可往前追溯，了解是在哪个环节出了问题。
        2.5合约执行自动化
        这是指区块链上可定义复杂的逻辑，实现智能合约。可把规则条款以代码的形式配置到区块链上，一切将按约定自动执行，由于共识机制的存在，执行过程无需任何外界监督。智能合约的实现能够保障合约的公平公正执行，避免违约行为，同时大幅度减少人工参与、提高工作效率。
        3应用区块链技术实现物资设备的精细化管理
        本研究在对应用区块链技术可行性分析的基础上，提出在供应商、物资公司和电力公司其他下属单位之间搭建联盟链，实现物资设备的精细化管理和无纸化合同签订、单据流转。联盟链不对外公开，链中的节点由供应商、物资公司和电力公司其他下属单位共同维护。
        整个联盟链系统由数据层、网络层、共识层、合约层、应用层组成。其中，数据层封装了底层的数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密算法。网络层包含分布式组网机制、数据传播机制、数据验证机制等。共识层主要封装网络节点的共识算法，由于联盟链仅对特定的机构开放，在参与方式上已经注入了信任，因此在参与联盟链的每个单位都可进行记账。合约层封装着各种脚本代码，是区块链可编程特性的基础。应用层封装了区块链的各种应用场景，如查询物资设备各个阶段的信息、在线签署物资合同单据等。
        每个数据区块一般包含区块头和区块体两部分。区块头封装了当前版本号、时间戳、Merkle根、父区块哈希值、随机数、目标哈希。区块体中则封装的是要记录的信息，将它们通过哈希运算生成相应的Merkle树打包放入区块体，而生成的Merkle根则放入区块头。在利用区块链技术实现物资设备的精细化管理中，供应商可将物资设备的设计、生产、出厂试验等信息上传到链上，物资公司将运输过程中的震动、撞击、温度、湿度等信息进行上传，此外，物资公司还要上传电力设备的监造、仓储等信息；其后，物资使用单位将设备投运、检修、维护、改造、报废等各环节的信息上传至链上，借助区块链共识机制将供应商、物资公司和物资使用单位链接到同一个平台上，提供一个共享的分布式数据系统，将物资设备全寿命周期内发生的活动记录在区块链上，保障信息不可篡改。在联盟链中，每个参与单位都可进行记账，即把要记录的一段时间内的信息通过哈希算法生成相应的Merkle树并封装到一个带有时间戳的数据区块中，当经过其他节点验证有效后，这个新的区块会在所有节点处链接到当前最长的主区块链上。因此，这一系列记录着物资设备全寿命周期内信息的区块，构成了一个完整且保证安全的链条，任何接入区块链网络的组织机构都可对某物资设备的信息进行追溯。由于区块链的不可篡改性，从区块链中提取的回溯信息具有非常高的可信度，不会像传统数据库那样很容易在某环节出现信息丢失或恶意篡改等问题，整个供应链信息的可靠性能够得到保障。
        结束语
        在不同的阶段，由供应商、物资公司和物资使用单位共同将物资设备全寿命周期内发生的活动上传至链上，可实现物资设备的精细化管理，不仅有助于对设备进行状态评估、辅助决策检修周期，而且可协助日后对同一种类的物资设备进行科学分析、选择最优的物资设备进行采购。
        参考文献
        [1]袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016（4）：481-494.
        [2]何蒲，于戈，张岩峰，鲍玉斌.区块链技术与应用前瞻综述[J].计算机科学，2017（4）：1-715.