基于區(qū)塊鏈的交通產(chǎn)品質(zhì)量檢測場景構(gòu)建

李寧，楊延平，張好杰，李政

(1.甘肅省公路交通建設(shè)集團(tuán)有限公司康略項目分公司，甘肅 隴南746500；2. 甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000)

2019年9月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，提出大力發(fā)展智慧交通，推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合。[1]區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用。中共中央政治局2019年10月24日就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進(jìn)行第十八次集體學(xué)習(xí)，會議要求把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)已成為國家信息化戰(zhàn)略規(guī)劃和科技創(chuàng)新活動的重要組成和支撐部分。

各級質(zhì)量監(jiān)督單位和建設(shè)管理單位在交通產(chǎn)品質(zhì)量管理方面發(fā)布了相關(guān)的條例和規(guī)定，如《公路水路行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查管理辦法》(交科技規(guī)〔2020〕2號)雖然對行業(yè)內(nèi)交通運(yùn)輸產(chǎn)品抽檢工作做了具體規(guī)定[2]，但是由于缺乏必要的監(jiān)督和執(zhí)行手段，實際工作中執(zhí)行應(yīng)用成效不明顯。

1 交通產(chǎn)品抽檢應(yīng)用流程分析

《公路水路行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查管理辦法》對行業(yè)內(nèi)交通運(yùn)輸產(chǎn)品抽檢工作做了具體規(guī)定，包含抽樣、檢驗、監(jiān)督管理等主要環(huán)節(jié)。具體規(guī)定應(yīng)用流程如圖1所示。

圖1 交通運(yùn)輸產(chǎn)品抽檢主要工作流程

根據(jù)各類建設(shè)項目的實際檢測情況來看，以上主要工作流程實施中，往往在標(biāo)準(zhǔn)選用，產(chǎn)品信息備案、現(xiàn)場取樣過程、樣品運(yùn)輸及試樣包裝拆封等方面存在一些不信任問題，相關(guān)工作工程也無法追溯求證。

2 區(qū)塊鏈及其特征分析

區(qū)塊鏈?zhǔn)怯蓞^(qū)塊和時間戳形成的鏈組成，在區(qū)塊鏈中每一個區(qū)塊中都包含上一區(qū)塊的哈希值，而此哈希值是由上一區(qū)塊的區(qū)塊頭通過SHA-256等算法計算而來，而區(qū)塊頭中的Merkle根節(jié)點是由區(qū)塊體中交易所已形成的新的哈希根節(jié)點，由于Merkle樹的特性，方便查詢是否包含某一交易信息。而當(dāng)某一節(jié)點修改自己的信息會導(dǎo)致產(chǎn)生的Merkle根節(jié)點、時間戳的不一致，導(dǎo)致生成的區(qū)塊哈希值不一致，從而向各個節(jié)點發(fā)送請求，當(dāng)由所有節(jié)點同意時，設(shè)置此區(qū)塊為主鏈內(nèi)容，歷史區(qū)塊數(shù)據(jù)在各個節(jié)點進(jìn)行備份，達(dá)到數(shù)據(jù)的追溯[3]。

圖2為根哈希樹狀結(jié)構(gòu)圖，在底部有4個哈希值，兩兩結(jié)對計算哈希值，直到計算出最后一個哈希值，也就是根哈希，這樣的樹結(jié)構(gòu)稱為梅克爾樹(merkle tree)。

圖2 根哈希樹狀結(jié)構(gòu)圖

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新型的信息技術(shù)和思維模式，具有分布式賬本、非對稱加密、共識機(jī)制和智能合約方面的典型特征。以上特征為其在傳統(tǒng)交通產(chǎn)品抽檢領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用提供了機(jī)會和可能，如何融合新型技術(shù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)、構(gòu)建試驗檢測的場景，是本文重點解決和說明的問題[4]。

3 區(qū)塊鏈在交通產(chǎn)品抽檢中融合應(yīng)用

區(qū)塊鏈的特征非常契合解決傳統(tǒng)交通產(chǎn)品抽檢業(yè)務(wù)中存在的質(zhì)量安全風(fēng)險，本文結(jié)合交通產(chǎn)品抽檢工作中各參與單位的組成及其協(xié)作情況，基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的思想[5]，依托前后端分離、微服務(wù)、分布式架構(gòu)整合產(chǎn)品生產(chǎn)信息、檢測全流程信息數(shù)據(jù)，融合質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、企業(yè)、檢測服務(wù)機(jī)構(gòu)等不同組織，打通產(chǎn)品抽檢流程全過程，為檢測認(rèn)證提供信任背書，構(gòu)建一個多方參與、互聯(lián)互通、共治共享的產(chǎn)品質(zhì)量抽檢控制方案，減少交通產(chǎn)品抽檢中的質(zhì)量安全風(fēng)險，實現(xiàn)全過程重要節(jié)點信息的不可篡改和可追溯性。

確定區(qū)塊鏈節(jié)點是搭建區(qū)塊鏈平臺的前期基礎(chǔ)工作。根據(jù)《交通運(yùn)輸產(chǎn)品質(zhì)量行業(yè)監(jiān)督抽查管理辦法》對行業(yè)內(nèi)交通運(yùn)輸產(chǎn)品抽檢工作的要求，本文確定質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、檢測單位6個節(jié)點及其上鏈數(shù)據(jù)信息，包含6個方面功能模塊的設(shè)置：①產(chǎn)品生產(chǎn)信息確認(rèn)：施工單位將產(chǎn)品的基本信息和附件材料上傳，由監(jiān)理單位、建設(shè)單位和供應(yīng)商或者廠家審核確認(rèn)。②產(chǎn)品抽檢信息確認(rèn)：檢測單位將產(chǎn)品抽檢的參數(shù)、檢測評定方法等信息廣播告知，由建設(shè)單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位、廠家或者供應(yīng)商審核確認(rèn)。③產(chǎn)品封裝信息確認(rèn)：檢測單位將產(chǎn)品取樣封裝的過程以視頻或者圖片的方式廣播告知，由建設(shè)單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位、廠家或者供應(yīng)商審核確認(rèn)。④產(chǎn)品拆封信息確認(rèn)：檢測單位將產(chǎn)品拆封的過程以視頻或者圖片的方式廣播告知，由建設(shè)單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位、廠家或者供應(yīng)商審核確認(rèn)。⑤檢測報告上鏈確認(rèn)：檢測單位將產(chǎn)品檢測報告上傳，按管理層級要求由質(zhì)檢單位審核確認(rèn)。⑥檢測結(jié)果通知確認(rèn)：由質(zhì)檢機(jī)構(gòu)將檢測結(jié)果告知施工單位，施工單位對結(jié)果選擇接受或者復(fù)議處理。

通過以上流程功能的設(shè)置實施，降低交通產(chǎn)品抽檢工作中可能出現(xiàn)的質(zhì)量安全風(fēng)險，實現(xiàn)全過程重要節(jié)點信息的可證可溯，減少工作過程中的質(zhì)疑、矛盾和糾紛，保障交通產(chǎn)品檢驗檢測結(jié)果的真實性、準(zhǔn)確性、可靠性。

基于區(qū)塊鏈應(yīng)用需求的交通產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)可追溯性試驗檢測應(yīng)用場景如圖3所示。

圖3 基于區(qū)塊鏈應(yīng)用需求的交通產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)可追溯性試驗檢測應(yīng)用場景

4 結(jié)論

本文結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)特性，探索公路交通產(chǎn)品抽檢質(zhì)量控制安全風(fēng)險的有效解決方案，給出了一種基于區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)交通產(chǎn)品抽檢質(zhì)量控制相結(jié)合的質(zhì)量檢測應(yīng)用場景，確定了區(qū)塊鏈各節(jié)點的初步上鏈信息。該應(yīng)用場景的實施可以消除傳統(tǒng)抽檢方式中存在的質(zhì)量安全風(fēng)險，試驗檢測過程公開共享、可證可溯，有效提升檢驗檢測機(jī)構(gòu)公信力及各參建單位工作協(xié)作效率，從源頭上嚴(yán)把交通產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，為建成高質(zhì)量的工程項目提供最前端的原材料質(zhì)量保障。