版权声明 本白皮书 版权属于 可信区块链推进计划 ，并受法律保护 。 转载、摘编或利用其它方式使用 本白皮书文字或者观点的， 应 注明 “ 来源： 可信区块链推进计划 ” 。违反上述声明者，本 院 将追究其相关法律责任。 牵头编写单位： 中国信息通信研究院 联想集团 主要编写单位及编写组成员： 中国信息通信研究院：魏凯、张奕卉、杨白雪 、顾天瑶 联想集团： 过晓冰、陈飞飞 、李君文 易见天树科技（北京）有限公司：刘天成、李努锲 联动优势科技有限公司：余兴华、张戈 杭州趣链科技有限公司：张帅、陈晓阳、高勇君 新华三技术有限公司：文晋阳、 杜澎、谢瑞涛 海尔集团：冷合礼、徐春长 国金公链软件系统（北京）有限公司：陈培栋 全链通有限公司： 路成业、王凌、 史聪莉 中兴通讯股份有限公司： 黄峥、郑锦荣、郑华伟 上海分布科技信息有限公司： 肖旻、包一帆 北京泛融科技有限公司：王晋军 前 言 2019 年 10 月 24日，中共中央政治局进行了第十八次集体学习， 主题是区块链技术发展现状和趋势。 中共中央总书记习近平在主持学 习时强调，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着 重要作用 ， 我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明 确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动 区块链技术和产业创新发展。 习近平指出，区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能 制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域。目前，全球主要国家 都在加快布局区块链技术发展。我国在区块链领域拥有良好基础，要 加快推动区块链技术和产业创 新发展，积极推进区块链和经济社会融 合发展。 这是 区块链赋能 供应链管理第一次被中央提及和认可，标志 着国家开始正式关注区块链在 供应链相关的 生产、制造和流通 全 领域 落地实践。因此，供应链管理作为区块链重点应用和落地方向，正迎 来前所未有的发展机遇。 随着经济全球化的飞速发展，市场竞争越来越激烈，国际间分工 不断深化。企业需要在全球范围内配置资源，在全球供应链体系技术 中扩展深化并创造价值。供应链已经成为企业在全球竞争力的核心指 标。在这个趋势下，众多企业放弃传统的大而全的纵向供应链管理方 式，转向专业的、协同式的横向联合的资源 配置方式，组成 “强强联 合，优势互补 ”的战略联盟，形成完整价值链去参与市场竞争，实现优 势资源的互补和集成。 供应链协同管理就是针对供应链上各 参与方 的 合作所进行的管理，是供应链中各 参与方 为了提高供应链的整体竞争 力而进行的彼此协 作 和相互努力。 而区块链自身具备的分布式、共享账本、数据可追溯不可篡改等 特性恰好可以在供应链协同管理领域发挥巨大优势。 如果把供应链的 各 参与 方 视为 节 点，并与区块链 网络 节点进行映射，可以看到基于供 应链的 真 实商业网络和区块链网络 是高度 重合的。 将供应链协同管理 业务运行在区块链上，可以实现供应 链价值的全流程传递。 本 白皮书围绕供应链协同管理的现状和存在的问题，分析区块链 技术如何与供应链协同管理深度融合，如何利用区块链技术，在供应 链协同管理中，提高供应链可视性，提升上下游企业协同运作效率， 降低供应链运营成本，共建供应链数字生态系统。第一章着重介绍了 供应链协同管理的背景及与区块链的关系。第二章分析了使用区块链 赋能供应链协同生态系统建设过程中的战略部署、网络建设、应用架 构及关键技术支撑等问题。第三章列举了大量的行业应用案例，旨在 给读者在实践“双链融合”应用落地场景规划及方案设计上以启示。 第四章从政策法 规、相关标准、技术体系及思维模式四个方面分析了 区块链在供应链协同领域的挑战。 第五章展望了未来的发展趋势。 在 政策的扶持下，随着区块链技术的逐步成熟以及与人工智能、物联网 等技术的融合创新，区块链在供应链协同领域的应用前景 必定 是 光明 和充满机遇 的 。 目 录 一、概述 . 1 （一）供应链协同背景介绍及发展现状 . 1 1.供应链协同政策发展 . 1 2.供应链协同业务背景及发展现状 . 2 （二）区块链的概念和发展历程 . 3 （三）供应链协同与区块链关系概述 . 5 1.供应链协同的核心问题 信任、共享与高效协同 . 6 2.区块链对于供应链协同的主要影响 . 6 3.区块链在供应链协同领域的主要应用方向 . 7 （ 1）数 据共享与信息可视化 . 7 （ 2）去中介化与数据安全 . 8 （ 3）自动执行与高效协同 . 8 二、区块链赋能供应链协同生态建设 . 9 （一）基于区块链的供应链协同战略部署 . 9 1.传统供应链协同存在问题 . 10 2.供应链协同战略举措 . 10 （二）基于区块链的供应链协同网络建设 . 11 （三）基于区块链的供 应链协同应用架构 . 15 1.应用架构概述 . 15 2.根据链和应用对应的架构分类 . 16 （ 1）单链单应用架构 . 16 （ 2）单链多应用架构 . 16 （ 3）多链多应用架构 . 17 （ 4）主侧链应用架构 . 17 3.根据运营主体、协同方式 . 18 （ 1）核心企业主导架构 . 18 （ 2）第三方平台架构 . 18 （ 3）联盟式协同架构 . 19 （四） 供应链协同关键技术支撑 . 19 1.去中心化 数据 协同 共享 解决方案 . 19 2.基于 DID 技术的隐私保护方案 . 23 3.跨链解决方案 . 24 （ 1）跨链架构设计 . 25 （ 2）跨链交互流程 . 26 （ 3）跨链交互信息有效性验证 . 27 三、区块链赋能供应链协同应用案例 . 27 （一）企业协同采购管理 . 27 1.应用场景 . 28 2.业务痛点 . 28 3.区块链解决方案 . 29 4.区块链应用价值 . 30 （二）企业渠道销售管理 . 31 1.应用场景 . 31 2.业务痛点 . 31 3.区块链解决方案 . 32 4.区块链应用价值 . 33 （三）企业协同海运保险 . 34 1.应用场景 . 34 2.业务痛点 . 34 3.区块链解决方案 . 35 4.区块链应用价值 . 36 （四）光模块供应链协同管理 . 36 1.应用场景 . 36 2.业务痛点 . 36 3.区块链解决方案 . 37 4.区块链应用价值 . 38 （五）企业危化品供应链协同管理 . 39 1.应用场景 . 39 2.业务痛点 . 39 3.区块链解决方案 . 39 4.区块链应用价值 . 40 （六）企业合同履约管理 . 42 1.应用场景 . 42 2.业务痛点 . 42 3.区块链解决方案 . 43 4.区块链应用价值 . 43 四、区块链在供应链协同领域应用挑战 . 44 （一）政策法规 . 44 （二）相关标准 . 45 1.国际标准 . 45 2.国内标准 . 46 （ 1）团体标准 . 46 （ 2）行业标准 . 47 （ 3）国家标准 . 47 3.应用挑战 . 47 （三）技术体系 . 48 1.区块链技术网络混合部署要求 . 48 2.区块链与供应链网络规模匹配 . 49 3.数据共享与隐私保护平衡 . 49 4.高性能及存储扩容要求 . 50 5.跨链技术发展 . 50 （四）思维模式 . 50 五 、未来展望 . 51 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 1 一、 概述 （一） 供应链协同背景介绍及发展现状 在现代供应链理论中，供应链是围绕企业，从原材料或配套零件 开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络将 产品送达至用 户手中，将供应商、物流服务提供商、制造商、分销商直到 最终用户 连成一个整体的功能网链结构 ，一般包含物资流通、信息流通、资金 流通三个过程。 供应链协同管理就是针对供应链上各参与方的合作所 进行的管理，强调供应链中各参与方的信息共享，同时保证信息传递 的效率和信息的可信度，从而推动业务高效发展，是供应链中所有利 益共同者为了提高供应链的整体竞争力而进行的彼此协作和相互努 力。 1.供应链协同政策发展 2017年两会期间，全国政协委员、传化集团董事长徐冠巨提交了 关于发展智慧供应链，推动供求关系实现动态均衡发展的提案的 提案。他指出，供应链是连接供给与需求的桥梁和纽带，直接影响着 供给对需求的适应性，是深化供给侧结构性改革、推动中国实体经济 持续健康发展，特别 是提升制造业竞争力的一个重要切入点和突破口 , 并将智慧供应链服务列为重点扶持产业 。 2018年 4月，商务部等 8部 门启动关于开展供应链创新与应用试点的通知 ， 试点目标包括培 育一批行业带动能力强的供应链领先企业，形成一批供应链体系完整、 国际竞争力强的产业集群等。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 2 在产业分工不断深化、资源要素全球配置的背景下，供应链已经 深度嵌入我国生产和流通的各个环节，成为连接供给侧和需求侧的关 键纽带，供应链 协同 创新发展也成为推动国民经济提质增效的重要抓 手。国际上发达国家和地区也较早的使用供应链来促进经济发展，政 策主要包含两方面内 容，一是构建高效、协同、可持续的供应链，二 是从供应链安全的角度出发，积极应对各类外部风险因素对关键产品 和物资供应的影响。结合我国供应链当前面临的问题，我国对内应当 积极提升供应链运行效率和协作水平，加快构建适宜供应链 协同 发展 的体制机制，优化供应链 协同 发展环境；对外应当加强对供应链 协同 安全问题的研究，处理好推进供应链 协同 全球布局和保障供应链 协同 安全的关系。 2.供应链协同业务背景及发展现状 当下大部分供应链 管理体系 节点企业之间相互独立，在供应链的 业务流转过程中涉及供应商、主体企业、各级经销商、客户 等 多 个 主 体 ， 对一个业务较为成熟的企业，其供应链规模非常庞大，多个主体 之间的活动难以管控。目前，因为缺少公信力足的第三方平台，所以 参与 主 体不愿公开自己所有供应链的交易信息，导致数据匮乏 并且 无 法准确认证。其次，供应链数据的缺失，也对产品质量追溯 造成了挑 战 。通过区块链技术，不仅可以在无需第三方平台作为中 心的前提下 解决各参与主体之间认证的难题，同时，通过智能合约控制 各流程的 运转，也很大程度上优化了供应链 协同 流程的安全性及效率。此外， 区块链在供应链质量追溯方面也有重要意义。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 3 供应链是典型的协同场景，是一个复杂的、多方参与的、长业务 链条，区块链的分布式存储、联盟组织内数据透明，防篡改等特性解 决产业 供应链中信息不对称和信息篡改的可能。基于区块链的共识机 制可构建 去中心化 的信任体系，帮助产业中的各方构建一个公开透明 又能充分保护各方隐私的开放网络，打造现代化的产业供应链。 （ 二） 区块链的概念和发展历程 区块链 技术诞生的基础： 区块链的诞生是依托于现代计算机技术， 可以向前追溯到 TCP/IP 技术， TCP/IP决定了区块链在互联网技术生态的位置。区块链在互联 网的技术生态中，是互联网顶层 -应用层的一种新技术，它的出现，运 行和发展没有影响到互联网底层的基础设施和通讯协议，依然是按 TCP/IP协议运转的众多软件技术之一。 区块链技术依赖于密码学。 1976年， Bailey W. Diffie、 Martin E. Hellman两位密码学的大师发表了论文密码学的新方向，论文覆盖 了未来几十年密码学所有的新的进展领域，包括非对称加密、椭圆曲 线算法、哈希等 加密方式 ，奠定了迄今为止整个密码学的发展方向， 也对区块链的技术和比特币 的诞生起到决定性作用 。 密码学的发展和经济学的发展，推动了基于区块链技术的比特币 的诞生。比特币的诞生，第一次将区块链技术落地，推动了区块链技 术的发展。 理论和实践进入实质性阶段： 二十世纪 80 年代 ，分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 4 质性阶段。 科学家 提出了密码学支付系统 ECash。 ECash是密码学货 币最早的先驱之一。 另外， 著名的椭圆曲线加密（ ECC）算法 也被提 出， ECC的提出才真正使得非对称加密体系产生了实用的可能。 此时， 现代密码学的理论和技术基础已经完全确立了。 到了 2001 年，比特币或者区块链技术诞生的所有的技术基础在 理论上、实践都被解决了，比特币呼之欲出。 区块链的发展，经历了 10 年， 根据技术发展的里程碑，可以形象的分为 1.0、 2.0、 3.0 三个 阶段。 区块链 1.0 比特币的诞生 ： 2008年底，中本聪发表了一 本 关于电子现金系统的九页白皮书， 于 2009 年初，中本聪在一个小型服务器上挖出了比特币的第一个区 块 创世区块（ Genesis Block），代表着比特币 的 诞生。 比特币刚诞生的时候，并没有 “区块链 ”这个概念，人们 用 bitcoin （小写 b）表示比特币，用 Bitcoin（大写 B）表示其底层技术，也就 是我们现在说的区块链技术。 区块链 2.0： 在区块链 2.0阶段，区块链技术的应用不再只是数字货币，而扩 展到了一个 分布式的 应用平台，以太坊的出现 标志着区块链 2.0时代 的开始 。 2013 年， 以太坊的 创始人维塔利克 布特林发布了以太坊初版白 皮书以太坊：下一代智能合约和去中心 化 应用平台，以太坊 致力 于 将区块链应用于货币以外的领域 ，旨在 提供一个带有内置的成熟的 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 5 图灵完 备语言的区块链 。 以太坊是一个 开 源的 具备 智能合约功能的公 共区块链平台，允许用户在上面搭建各种 区块链 应用 ，大大降低了区 块链应用开发的难度。 随着区块链的发展， 分布式 的模式变得越来越复杂。人们利用这 一技术，在全球各地构建去中心化的组织或社区。这些去中心化的组 织或社区不是完全的公有链，也称为联盟链或私有链。私有链 是指 组 织或社区构建的，只能得到内部少数人可以使用 的区块链 ， 链上 信息 不公开。联盟链则介于公有链和私有链之间，由若干组织或社区一起 合作维护一条区块链，该区块链上有权限的管理，在若干组织之间公 开。 区块链 3.0： 区块链 3.0是价值互联网的内核。区块 链能够对于每一个互联网 中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储，从而实现资产 在区块链上可被追踪、控制和交易。 价值互联网的核心是由区块链构造一个全球性的分布式记账系 统，它不仅仅能够记录金融业的交易，而是几乎可以记录任何有价值 的能以代码形式进行表达的事物：对共享汽车的使用权、信号灯的状 态、出生和死亡证明、结婚证、教育程度、财务账目、医疗过程、保 险理赔、投票、能源。 随着区块链技术的发展，其应用能够扩展到任何有需求的领域， 包括审计公证、医疗、投票、物流等领域，进而到整个社会。 （三） 供应链协同 与区块链关系概述 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 6 1.供应链协同的核心问题 信任、共享与高效协同 购买原材料、生产产品、管理库存、运输、贸易是最广 为人知的 经济活动。随着复杂科技特别是信息技术的发展，经济活动在不断往 数字化方向发展，以降低生产力成本、提高生产效率。与此同时，在 如今以用户为中心快速变化的全球化时代，公司不再仅仅依靠自身能 力，而是开始与供应链上的伙伴协作快速应对市场变化，提高竞争优 势，构建供应链生态网络。 这种协同通常发生于存在长期合作关系的供应链主体之间，双方 或多方基于彼此信任，进行信息共享，为各方主体的业务安排及操作 带来便 利，提高整个供应链的承载能力和运转效率，分享收益同时共 担风险。因此，信任是供应链协同的基础与前提，而供应链长链条、 跨区域、高复杂度的特点决定了通过信息资源共享实现高透明度、高 协同度的重要性。同时，信任与信息资源共享是协同目标制定与执行、 激励机制安排、决策同步及协同绩效管理等具体协同实现的重要基础。 2.区块链对于供应链协同的主要影响 20多年前，互联网成为一种史无前例的高度颠覆性技术，改变了 以往信息传播方式。信息数据化彻底改变了许多大型成熟企业的基础， 商业互联网的广泛采用带来供应链信息与价值网络的重组。而区 块链 作为一种分布式账本技术，被认为是互联网之上重塑生产关系的新技 术革命。 区块链连接供应链协同各方主体。 供应链主体地理位置分散、难 以交互的管理系统，提高了协同门槛和复杂度，极易导致供应链协同 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 7 中的脱节。区块链作为分布式记账技术，天然契合供应链协同主体分 散、复杂的特点，可以将供应链主体连接到一起，为协同实现提供高 效的基础平台或工具。 区块链为供应链主体带来安全可靠的协同环境。 区别于传统基于 中心化主体进行信息资源共享的协同管理模式，基于区块链的分布式 账本技术可以极大提高协同环境的安全性与可靠度，有效解决供应链 协同中的网络攻击及不道德、欺诈等问题。同时基于区块链的智能合 约以代码形式存在，可以实现合约条款的自动验证和自动执行，在信 任、时间、成本、效率、风险控制方面对于供应链协同带来重要影响。 区块链强化供应链协同各方之间的信任关系。 共享信息的可靠性 及数据管理的安全性极大影响供应链协同的效率。区块链基于分布式 的、节点间账本数据共享、数据可追溯不可篡改等特点，带来基于可 信数据的全新信任体 系，为信息共享与协同合作提供基础性信任工具， 强化供应链协同主体之间信任关系。区块链改变了传统供应链协同主 体信息单向传递的模式，让信息的收集、验证、存储更加可信，而信 息传递及使用上更加扁平，信息共享上更加便利，对于多节点、高复 杂度的供应链协同，具有从信任基础到实现手段上的符合性，可以为 供应链协同带来更高的信息透明度和可视度。 3.区块链在供应链协同领域的主要应用方向 （ 1） 数 据共享与信息可视化 目前，供应链企业中心化系统（如 ERP系统）只能在企业内部范 围内管理供应链信息，无法有效收集、管理供应链链条产生的每份数 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 8 据。而基于区块链建立统一供应链协同平台，可以分布式记录产品在 供应链流程中从原材料采购到最终产成品销售的完整产品数字足迹， 所有信息可以即时触达供应链网络中各方主体，而无需通过可能影响 信息质量和透明度的中间方参与，为产品和供应链流程带来更高的可 视性和可控度，避免信息错误传递和不必要协调，供应链协同伙伴可 以及时发现问题，及时了解供应链网络运转情况，做出提高供应链协 同效率的更好决策。同时，基于透明可视化的共享账本进行供应链流 程的整合， 将进一步降低协同复杂度、优化决策同步流程，真正实现 供应链协同绩效提高。 （ 2）去中介化与数据安全 区块链作为分布式共享账本，为去除复杂中间环节提供了基础 数据的完整性、一致性及可用性由整个网络保证，而非依赖中心化 中介。区块链非常适合复杂流程中的协同，如国际贸易被认为是供应 链实践中最复杂的环节，涉及工厂、内陆运输、港口码头、海关商检、 承运人、发货人、收件人及保险公司银行等大量的供应链利益相关者， 大多数流程基于纸张单证，极易导致延迟，并极大阻碍了货物的流动。 区块链可以帮助实现纸质文件的数字化，并在网络参与方之 间实时建 立点到点的共享记录，存储和共享的数据是防篡改且防操纵的，数据 的安全与准确性通过各节点服务器存储完整交易历史且可验证得以 保证。去除复杂的纸质单证的背靠背传输及不必要的沟通等中间环节， 可以极大提高信息、资金、货物的协同流动效率。 （ 3）自动执行与高效协同 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 9 供应链的复杂度导致各环节出现错误与不一致情况频繁发生， 涉及单证问题、运输问题、价格条款、产品标准，并且极难跟踪供应 链协同各方达成的共同目标执行情况和任务进度。而基于区块链的智 能合约可以实现条款自动验证和自动执行，其判断基础是基于区块链 上的公共记录，而 非任何一方单独控制的数据，因此具备较高的可信 度，并将极大提高协同效率。供应链协同伙伴可以将激励机制、履约 安排、风险指标侦测等转化为合约代码。当新记录输入时，智能合约 自动检测相关条款是否满足，如提单、装箱单、运单、收货证明上的 各项数据一致性及合约条款符合度，进而触发对应合约条款。而区块 链与 IoT 结合，将进一步提高数据源的可靠性及数据收集效率 ,将区 块链上记录的可信数据与 AI结合，可以智能化跟踪库存、预测需求、 检测供应链环境、预测风险，解决大量供应链协同问题，降低交易摩 擦，提高协同效率。 二 、 区块链赋能供应链协同 生态建设 （一） 基于区块链的 供应链协同战略部署 据数据统计，近年来发达国家的物流成本约占 GDP 约 7%-8%， 而中国占到约 14%，欧美等发达国家物流成本只占产品总成本的 10% 左右，中国的物流成本占产品总成本的比例高达 30%以上。国内企业 的供应链管理和物流成本还有很高的改善空间，而这正 是供应链协同 发挥作用的地方，现代企业的竞争很大程度上是供应链协同 上的竞争。 供应链协同是供应链的高度整合，可以促进和提升供应链节点企业间 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 10 的战略伙伴关系， 实现供应链价值 传递与增值，构造竞争优势群，保 持核心竞争力。 1.传统供应链协同存在问题 效率低下 。 很多供应链上下游企业间的协作往往还存在人工干预 的情况，通过电话、邮件、传真等低效率、无记录的手段来达成供应 链的协同管理。导致企业间的协作成本高昂。 企业信息 化 程度不高 ,缺少信息共享 。 各企业之间信息化程度参 差不齐，没法做到供应链上的相关信息在协作企业间共享。 数据共享与隐私的矛盾 。 存在不少供应链企业 出于数据隐私和安 全性的顾虑，不愿意与上下游企业做信息的共享、系统的互联互通 。 缺乏统一信息交互标准 。 技术实力强的企业往往都是自建供应链 管理系统，各家搭建的标准 和字段规范千差万别，导致企业间的信息 共享缺乏统一的标准，针对每家 协作企业都需要制定特定的信息交互 方案，多家供应链企业间信息交互与共享的成本高昂。 供应链 协同 理念尚未普及 。 大型企业缺乏外包非核心业务专注打 造核心竞争力的供应链思维，往往采用一体化的供应链管理方式，没 有与中小企业形成有效的分工协作机制，对中小企业的带动作用有限。 2.供应链协同战略 举措 健全体制机制 。 政府设立“供应链协同发展领导”小组，制定顶 层设计方案，协调各部门制定政策，鼓励企业发展供应链协同管理。 完善信用体系建设 。 完 善信用体系 的建设，将企业在供应链协作 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 11 上产生的真实、可靠的数据也作为企业信用评估项，让供应链协同过 程中产生的动态数据发挥价值。 建立供应链信息交互标准 。 建立数据交互的标准，有利于降低供 应链企业协同的系统建设成本，提高信息交互效率。 建立 供应链信息共享协同体系 。 数据信息的有效传递、实时共享 可以有效的解决 各个供应链企业成为信息孤岛 的问题， 优化供应链整 体效益协调 ， 解决传统集成式供应链管理中核心企业制定主导决策 所 引发的各种 问题 。 鼓励新技术的应用 。 使用区块链、大数据、 物联网等技术来收集 和共享供应链协作信息，完善企业画像，为供应链系统发展做技术赋 能。 大力普及供应链协同理念 。 做好市场教育，建立行业协会，针对 优秀供应链协同案例做交流分享，配合积极的市场推广，普及供应链 协同理念。 （ 二 ） 基于区块链的 供应链协同网络建 设 区块链具有分布式账本、共享数据、共识机制、数据不可篡改等 特性，非常符合供应链协同管理领域中的数据共享、企业和企业之间 的相互信任等特点。供应链协同商业网络节点和区块链节点高度重合 , 所以，区块链技术非常适合作为供应链协同网络的技术架构。 供应链网络是由与核心企业、供应商、客户等其它成员组织构成， 这些组织直接或间接与它们的供应商或客户相连，从起始端到消费端。 它由三个基本面构成：供应链成员、供应链网络结构变量、供应链供 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 12 需连接方式。 供应链成员可以分为核心成员和非核心成员。核心成员是指专门 为客户或市场提供专项输出的业 务流程中，所有能进行价值增值活动 的自治的公司、企业或战略公司、企业的组织单元 ， 例如：供应商、 核心企业、分销商、零售商为核心成员。非核心成员是指提简单的供 资源、知识以及设施的供应链成员 ， 例如：银行、仓库为辅助成员。 供应链网络变量在描述、分析和管理供应链时，有三个重要的网 络结构维度。它们分别是水平结构维度、垂直结构维度和供应链范围 内核心企业的水平位置维度。如下图： 成 员 数 目 核心企业 图 1 供应链网络结构维数 第一维，水平结构是指供应链范围内的层次数目 第二维，垂直结构是指每一层中供应商或客户的数目 第三维，指的是供应链范围内核心企业的水平位置 供应链供需连接方式是指企业和企业之间进行合并和拆分供需 连接方式。 供应链网络根据物流方向分为简单的链状结构、复杂的网络结构 和基于它们两者之间的核心企业网状结构三种商业网络结构模型。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 13 第一种，简单的链状结构供应链模型，它的节点类似互联网网络 架构中的应用两两互备形势存在，这样的供应链企业类似小型企业， 运营范围小。它是以核心企业作为客户的组织结构或核心企业作为产 品，主要由基本的物流、资金流、信息流和商流组成，如下图： 二级供应 商 一级供应 商 核心企业 分销商 用户 资金流 物流 信息流 商流 图 2 简单 的链状结构供应链模型 第二种，复杂的网 络结构供应链模型，它的节点类似互联网网络 架构中的应用负载均衡形式 存在，这样的供应链企业类似央企、组织 庞大结构复杂，它是以核心企业同时作 为产品和服务的提供者的组织 结构。核心企业其内部结构非常复杂， 部门 繁多 ，每个部门担任多个 角色、不同的部门和角色相对别的企业存在着供应关系。 如下图，需要用多个小节点表示多个角色的复杂关系，这些小节 点和大节点组成一个网： 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 14 核心企业 供应商 核心企业 分销商 零售商 顾客 图 3 复杂 的网络 结构供应链 模型 第三种，基于它们两者之间的核心企业网状供应链结构模型，它 的节点类似互联网网络架构中的核心应用以中心节点形势存在，它的 处理能力非常强， 是以核心企业作为连接组织的组织结构，核心企业 只有一个，如下图： 供应商 单个核心企 业 分销商 零售商 顾客 图 4 核心 企业 为主 的网状 供应链 模型 对简单的链状结构的供应链模型进行区块链架构设计时，第一阶 段引入区块链作为底层使用，各个相关系统接入对应区块链系统。第 二阶段把业务规则以智能合约处理，如下 图 ： 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 15 核心企业 区块链节点 供应商 区块链节点 分销商 区块链节点 物流机构 区块链节点 金融机构 区块链节点 $ 银行相关系统 E RP 系统 分销商相关系统 供应商相关系统 物流相关系统 红线代表物流 供应链协同 区块链节点 订单信息 图 5 基于区块链的供应链协同联盟网络 对于复杂的网络结构的供应链模型和基于它们两者之间的核心 企业网状供应链结构模型的复杂结构可以根据业务使用联盟链异构 多链多应用技术。 使用多链技术 相比单链在容量、隔离性、隐私、性能、扩展等方 面更有优势。企业进行基于区块链的供应链协同网络建设 可以 根据自 身 业务需求进行相应选择 。 （ 三 ） 基于区块链的 供应链协同应用架构 1.应用架构概述 基于区块链的供应链协同还处于早期探索阶段，并未形成统一、 公认和经过实践检验的应用架构，仍存在着多样性。 根据链和应用的对应关系不同，可以分为三类，即单链单应用架 构、单链多应用架构、多链多应用架构。根据运营主体、协同方式不 同，可分为核心企业主导架构、第三方平台架构以及联盟式协同架构。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 16 2.根据链和应用对应的架构分类 （ 1）单链单应用架构 单链单应用架构通过供应链协同的重要参与方共同提供区块链 节点、组建许可链（联盟链），提供分布式共享账本，而上层的应用 仍为单一应用。在这种架构下，供应链的各个参与方实际上仍是在同 一个应用系统中完成操作 ， 通过区块链，分布式地将产生的交易数据 和操作行为进行存证。 图 6 单链单应用架构示意图 （ 2） 单链多应用架构 单链多应用架构与单链单应用架构仍然通过参与方之间共同组建 区块链网络，但根据参与方的角色不同，提供不同的应用系统供用户 使用。不同参与方在各自的应用中操作， 写入 自己的区块链节点，通 过区块链网络的共识机制，实现数据共享。在这种架构下，区块链除 了分布式、可信的数据和操作存证之外，还提供了多方数据基于区块 链的数据共享能力。这种架构还允许参与方改造企业现有信息系统与 区块链网络对接，满足用户操作企业内部系统，与外部其它企业实现 业务协同。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 17 图 7 单链多应用架构示意图 （ 3）多链多应用架构 多链多应用架构是最为复杂的一种情况，在供应链生态中，不同 参与方分别参与到不同的区块链网络中；某些参与方同时参与在多个 区块链网络；不同区块链网络之间通过跨链交换和共享数据，从而实 现更大范围的数据共享和基于数据的业务协同。在这种架构下，不同 参与方多采用不同的业务应用。 多链模式 的出现，是由于不同参与方所参与的供应链不完全相同、 不同供应链的参与方由于数据隔离、业务协调等问题难以构建一个单 一网络。 图 8 多链多应用架构示意图 （ 4） 主侧链应用架构 主侧链应用架构在使用一条主链进行全局共识和数据共享、交换 的基础上，部署多条侧链，完成多项供应链业务。侧链完成局部共识， 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 18 具备较高的性能；主链则为业务协同提供更大范围的支持。 主侧链模式的出现，既可以满足小范围内高效协同、信息交换的 需求，又可以在保证一定程度的数据隔离的同时，实现数据全局可验 证，满足某些场景下对大规模应用的性能需求。 图 9 主侧链 应用架构示意图 3.根据运营主体、协同方式 （ 1）核心企业主导架构 在某些供应链中，核心企业处于绝对强势地位，因此，核心企业 牵头构建和运营区块链网络以及基于区块链网络的供应链协同应用。 这种架构多由核心企业的集中采购平台或销售电商平台演化而来。在 这种架构下，核心企业对其供应链和销售网络的管理需求可以得到满 足，也对提升整个供应链的协同效率有一定帮助；技术实现和推广也 由于核心企业的强势地位相对较容易。但其局限性也比较明显，即依 赖于强势主体、对供应商和经销商的需求考虑较少。 （ 2）第三方平台架构 第三方平台方式多出现在细分行业中，针对某一类商品的供应链 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 19 和销售，由对行业具有深刻理解的 企业建立，行业内企业使用。技术 实现上，与核心企业主导方式类似，多使用单链结构。 （ 3） 联盟式协同架构 联盟式协同架构是指由多家企业牵头共同组建区块链网络、定义 相关技术和业务规范，实现某一产业中供应链协同平台。联盟式协同 架构体现出了区块链的去中心化、分布式治理思想，各方相对更为平 等，多出现在供应链中存在多个对等主体、无单一强势方的情况下。 但是，正由于无单一强势主体，联盟的成立、规范制定、平台搭建需 要各方协调达成一致，实施难度也相对较大。 （四） 供应链协同关键技术支撑 1.去中心化 数据 协同 共享 解决方案 通过区块链技术，可以实现去中心化数据共享模式，解决了数据 不公开、数据未集中、获取难度大等供应链行业痛点，通过去中心化 的方式有效降低了实现大一统集中化系统开发成本，并保护了各个机 构、部分和子系统的隐私和数据运营的利益。本方案提出基于分布式 账本及智能合约技术实现分布式架构的数据信息共享平台（以下简称 共享平台）的技术方案。 供应链网络的参与企业可以使用区块链构建的分布式网络，每个 参与机构通过联盟节点的方式加入到区块链网络，一致性分布式账本 记录共享数据索引、数据日志存证和数据校验信息。各个联盟节点通 过区块链节点实现 共享数据维护，区块链节点通过点对点协议（ P2P 协议）进行交互。 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 20 在区块链层之上，每个联盟节点需要按照一定的规范标准对外提 供数据服务，联盟节点之间的数据交互以点对点的方式进行，数据服 务的落地放在应用系统层，各家节点可以根据实际情况按照各自规范 要求进行建设。 联盟节点之间的通讯交互需要按照一定的安全标准进行 ,节点之 间根据使用场景可以使用专线或者 VPN进行通讯。 图 10 基于区块链的去中心化数据共享总体架构图 在数据共享平台网络中，我们需要保证网络的整体稳定和数据公 信度，所以需要设计一套基本的准入权限机制，只有获得特定许可才 能接入网络。按照区块链的节点准入要求，方案建议分为多个级别的 节点准入标准，以满足不同级别的权限控制要求。 基于区块链的数据共享原理 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 21 本方案需要实现的数据共享需要解决任何一个节点对数据操作 （包括：添加、修改、删除）能够被准确同步到其他节点。假定节点 A产生了数据变动事件，以下流程图阐述了节点 B如何正确同步这些 数据变动。 图 11 基于区块链的数据共享原理 智能合约设计 平台提供一套智能合约，该合约维护数据索引共享账本，账本记 录共享数据的最终状态（ Status）及事件日志 (Event Logs)。在最终状 态中记录每条数据的最新 Hash值，用于同步节点进行数据对比，从而 防止数据不一致。同时事件日志记录了所有数据变动记录，一条数据 最终状态数据可能对应多次事件日志。 所有节点可以在第一事件获得合约事件推送，用于同步节点数据 库，也可以主动向账本定期对账，保证各个节点数据库和区块链账本 一致。 标准协作流程 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 22 步骤一：节点 A产生了对某条数据的数据变动操作， 该节点首先 生成该数据的校验 Hash值，通过智能合约 API接口写入到智能合约中。 步骤二：智能合约将这条数据状态记录（包括不限于索引号、校 验 Hash值、原数据获取地址 Source_link等）写入到一致性账本中，并 同步记录了一条操作日志 Event Log。该操作日志被同步到所有区块 链网络节点。 步骤三：节点 B收到了这个事件推送，通过原数据获取地址 Source_link，节点 B获得原数据，并通过标准的 Hash算法对原数据计 算 Hash值。 步骤四：节点 B向合约请求这条数据的最终状态（ Status），检查 其校验值 Hash是否一致，如果一致则说 明数据无误；反之则说明数据 状态存在异常，可能要进行对账处理。 采用分布式架构方案来构建数据共享平台的优势在于： 分布式 模式大大降低数据集中化的系统建设成本 平台无需构建大型集中化共享平台，避免对现有系统产生颠覆性 的改造 ;分布式系统仅需要每个应用节点配置一个区块链节点即可 ;区 块链节点 对服务器硬件可靠性 没有高 要求 ,以上可以大大降低各个参 与机构初期投入成本。 数据在源头，确保源数据安全 通过区块链进行数据的索引和校验分享，可以让原数据存在各个 数据采集或管理系统当中，通过授权的接口进行使用时的按需数据汇 供应链协同应用白皮书（ 2020 年） 23 集和使用，并减少不必要的数据汇集与集中，也同时减少数据多点维 护的安全风险和隐私泄露风险。 在获取数据逻辑结果方面，可以结合分布式的计算逻辑，分布式 可拆分的计算逻辑直接在数据源头进行，不通过原数据的传输，保证 数据的相关安全性以及原数据的隐私性。 实现透明、可追踪、可审计 通过区块链对数据校验值、变动记录数据进行存证，可以保证数 据的真实性、追溯性、完整性进行的链上数据审计，形成在原数据之 外的对数据 进行监管追溯审计的数据生命周期链条。 2.基于 DID技术的隐私保护方案 分布式身份识别（ Dece