什么是区块链？一文读懂零售供应链管理中的零售产品和问责制(以零售商为核心的供应链)

比特币和区块链是近期最流行的流行语之一。即使是从未开采过加密货币或了解其工作原理的人也在谈论它。听到区块链炒作告诉它，区块链现在将：

1. 解决收入不平等
2. 让所有数据永远安全
3. 让一切变得更加高效和无需信任
4. 使银行系统冗余
5. 拯救地球

但是，到底什么是区块链？它真的可以做所有这些事情吗？区块链能否为医疗保健、金融、供应链管理和音乐版权等各行各业带来惊喜？

在本文中，我试图通过研究零售供应链管理中的区块链实施以及它如何带来更高的透明度、可追溯性和问责制来回答这些问题。

零售供应链管理

我们将研究以下场景，其中制造商准备的零售产品（棉衬衫、牛仔裤和 T 恤）通过运输和批发商转移到零售商。

我们将使用区块链来跟踪这些产品的移动以及产品交付的状况。这样，当产品到达零售商时，如果任何产品有任何问题，我们都可以追溯问题的根源，并设定责任。

让我们开始吧。

什么是区块链？

从技术上讲，一个区块是一组有序的交易，而区块链是一个区块链表，通过密码学产生的哈希值连接在一起。

您可以将区块链视为数据库的等价物，几乎没有其他属性。

1. 一致性——进入的数据不能与已经在区块链中的其他一些数据发生冲突
2. 不可变的——数据只能以追加模式输入
3. 负责任的——输入的数据被锁定给所有者，它是可复制和可用的
4. 去中心化——最后，每个人都同意区块链中事物的状态，没有中央方

让我们从这些单独的块是什么开始。

一个区块由一组交易组成，这些交易在整个区块链中是唯一的。每个块都由一组特征组成，如下图所示。

• Timestamps- 交易发生的日期和时间
• 前一个哈希- 有助于将当前块与前一个块链接的唯一标识符

如果先前的哈希以任何方式被更改，则会破坏整个区块链，因为现在当前块无法再与前一个块链接。

• 随机数——一个块的当前散列只有在它满足一组预定义的规则时才会生成。例如：一个批准的散列将是一个结尾至少有 3 个零并且在散列字符串中某处有一个“55”值的散列。

为了实现这一点，矿工（将要添加区块的人）经历了多次迭代。

迭代 1：Prev Hash + Transactions + Index + (Nonce = 1)

结果（无效）：38UXD762QAD7503POKG0

迭代 2：Prev Hash + Transactions + Index + (Nonce = 2)

结果（无效）：00UYTS6209BVGT0943Q00

迭代 3：Prev Hash + Transactions + Index + (Nonce = 3)

结果（有效）：97BHYT55KOU345ZLGVA000

正如我们在这里看到的，我们在 3 次迭代后收到了一个有效的哈希值，并且 Nonce 值也随着每次迭代而不断增加。

Nonce 表示矿工为生成当前有效哈希而经历的迭代次数。一旦生成了有效的哈希值，该块就会被添加到区块链中。

注意：生成有效哈希的迭代过程称为“挖掘”。一旦我们得到符合预定义规则集的有效哈希，它就被称为“工作量证明”。

• 当前交易——供应链中发生的一组交易，即产品从制造商到运输到批发商到零售商的移动。
• Generated Hash— 通过工作量证明生成的哈希值。这个唯一标识符将成为区块链中后续区块的“前一个哈希”。
• 索引——表示当前区块在整个区块链中的位置。

什么是区块中的交易？

与区块类似，区块链上的每笔交易也由一组特征定义。例如：棉衬衫从制造商到运输的移动，将具有以下一组特征。

以下是此类交易的一个示例。

{
'timestamp'：1662274416.658973，
'product_id'：2，
'product_serial'：50002001，
'name'：'棉衬衫'，
'source'：'制造商'，
'destination'：'运输'，
'message'：'这个产品处于良好状态'，
'数字签名'：'批准'，
'标记'：'N'
}

正如我们在这个例子中看到的：

• 事务获得事务发生时间的不可变时间戳。
• 产品的 ID、名称和序列号。
• 事务的源和目标，以及事务消息。
• 最后是数字签名和标志值，表示该交易被批准加入区块。

注意：一个区块可以包含多个这样的交易。当前哈希是通过将所有这些事务组合在一个块中生成的。因此，如果入侵者试图更改区块中的任何交易，则会导致为该区块生成新的哈希，从而破坏区块链。

如何在区块链中添加新区块？

到目前为止，我们已经了解了交易是什么、多个交易如何组合成一个区块以及多个区块如何链接在一起构建区块链的基础知识。

但是，不同的实体（制造商、运输商、批发商和零售商）如何在区块链上相互交互？“区块链”将如何帮助供应链管理？

实际上，区块链结构会为所有在其上进行交易的实体复制，如下图所示。

因此，当要向该区块链添加新区块时，所有实体都必须同意通过提供数字签名将新区块添加到区块链。

这种机制被称为“共识协议”。

在“共识协议”中，所有实体将提供最后生成的哈希值，然后将其与交易列表、区块索引和随机值相结合，为新区块生成哈希。

一旦新生成的哈希满足指定的规则集，它就会被添加到区块链中，并同时为所有实体复制。

重新审视区块链功能

在本文开头，我们简要介绍了区块链的关键特性，即透明度、可追溯性、问责制、不变性和去中心化机制。

现在让我们看看这些功能在我们的供应链管理区块链实现中的表现如何。

• 透明度——由于一个区块只能添加到区块链中，如果所有相关方达成共识，它就会为所有交易带来完全的透明度。
• 可追溯性——如果有任何欺诈性交易或任何入侵者试图改变任何块的状态，那么它将导致为该块生成一个新的哈希值。结果，该特定区块不会链接到其先前或后续区块，从而破坏整个区块链。因此，我们可以轻松地查明整个链中的任何故障块。
• 问责制——由于区块中的每笔交易都被标记到来源和目的地，并使用数字签名来验证其内容，我们可以在传输过程中为该交易设置问责制，以防出现任何问题。
• 不变性——一旦交易被输入到一个区块中，并且区块被输入到一个区块链中，它们就不能被改变。只能以仅附加模式输入数据。正如我们在“可追溯性”中已经描述的那样，更改区块或交易将导致区块失败。
• 去中心化——最后，没有中央方来管理整个区块链。相反，各方必须建立共识，从而导致权力机制去中心化。

概括

总之，我们谈到了以下几点：

1. 什么是区块链中的交易及其关键属性
2. 交易如何组合成一个区块，以及如何将区块添加到基于“共识协议”的区块链中
3. 区块链如何为供应链管理带来透明度、可追溯性和问责制

区块链的应用是无限的，我们才刚刚开始。