摘要：將區(qū)塊鏈技術(shù)引入汽車生態(tài)圈，構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用模型。通過(guò)分析汽車生態(tài)圈運(yùn)作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了模型框架和核心功能模塊，并重點(diǎn)闡述了數(shù)據(jù)安全、供應(yīng)鏈追溯、車輛數(shù)據(jù)共享等模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑。在二手車交易場(chǎng)景中，實(shí)證分析表明，區(qū)塊鏈模型在提升交易效率、優(yōu)化用戶體驗(yàn)、確保數(shù)據(jù)真實(shí)性等方面效果顯著。研究表明，區(qū)塊鏈技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)的深度融合，為汽車生態(tài)圈各參與主體建立起可信協(xié)同機(jī)制，助力汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，開(kāi)啟數(shù)據(jù)價(jià)值釋放與智慧共享的新時(shí)代。

關(guān)鍵詞：汽車生態(tài)圈；區(qū)塊鏈；應(yīng)用模型；數(shù)據(jù)共享；供應(yīng)鏈追溯

中圖分類號(hào)：U469 收稿日期：2024-07-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.11.018

1 前言

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車生態(tài)圈日益復(fù)雜化和多元化。汽車生態(tài)圈涉及汽車研發(fā)、制造、銷售、金融、保險(xiǎn)、維修、二手車交易等多個(gè)環(huán)節(jié)，參與主體眾多，各主體之間存在大量信息交互和業(yè)務(wù)協(xié)作[1]。然而，傳統(tǒng)的信息管理模式下，各主體間缺乏有效的信任機(jī)制和數(shù)據(jù)共享渠道，存在數(shù)據(jù)孤島、信息不對(duì)稱、追溯困難等諸多問(wèn)題，制約了汽車生態(tài)圈的健康發(fā)展。區(qū)塊鏈作為一種去中心化、高度透明、不可篡改的分布式賬本技術(shù)，為解決上述問(wèn)題提供了新思路。將區(qū)塊鏈技術(shù)引入汽車生態(tài)圈，有望建立各參與主體之間的信任，提升數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同水平，實(shí)現(xiàn)汽車全生命周期管理，推動(dòng)汽車生態(tài)圈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2 汽車生態(tài)圈構(gòu)成

汽車生態(tài)圈是一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)整體，涵蓋了汽車產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)。從橫向維度看，汽車生態(tài)圈包括整車制造、零部件供應(yīng)、銷售服務(wù)、金融保險(xiǎn)、出行服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域[2]；從縱向維度看，汽車生態(tài)圈貫穿了研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流配送、銷售渠道、售后服務(wù)等全過(guò)程。汽車生態(tài)圈的核心是整車制造企業(yè)，它們通過(guò)與上游供應(yīng)商、下游經(jīng)銷商以及各類服務(wù)提供商的緊密合作，共同構(gòu)建了一個(gè)高度關(guān)聯(lián)、相互依存的產(chǎn)業(yè)共同體。在這個(gè)共同體中，各參與主體在資金流、信息流、物料流等方面存在著密切的交互往來(lái)，形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)?？梢钥闯?，汽車生態(tài)圈是一個(gè)多層次、多主體參與的復(fù)合系統(tǒng)，各要素之間相互影響、相互制約，共同履行著研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)營(yíng)銷、售后服務(wù)等功能，為消費(fèi)者提供安全、高效、舒適的出行解決方案。

3 基于區(qū)塊鏈的汽車生態(tài)圈應(yīng)用模型構(gòu)建

3.1 模型設(shè)計(jì)原則

構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的汽車生態(tài)圈應(yīng)用模型，需要遵循一系列核心設(shè)計(jì)原則。

a.應(yīng)秉承去中心化理念，摒棄傳統(tǒng)的中心化管理模式，通過(guò)分布式賬本和共識(shí)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)多方參與、共同治理，避免單一主體對(duì)系統(tǒng)的控制和操縱[3]。

b.應(yīng)體現(xiàn)不可篡改性原則，利用區(qū)塊鏈的時(shí)序鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)和加密算法，確保數(shù)據(jù)一旦寫入即無(wú)法篡改，從而提升數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可信度，為汽車全生命周期管理提供可靠依據(jù)。

c.應(yīng)遵循透明性原則，利用區(qū)塊鏈的公開(kāi)透明特性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可追溯、可查詢，提高汽車生態(tài)圈運(yùn)作的透明度，促進(jìn)各參與主體之間的互信協(xié)作。

d.應(yīng)堅(jiān)持安全性原則，綜合運(yùn)用密碼學(xué)、智能合約、權(quán)限管理等技術(shù)，構(gòu)建多層級(jí)、立體化的安全防護(hù)體系，有效抵御外部攻擊和內(nèi)部威脅，保障數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性。

e.應(yīng)考慮可擴(kuò)展性、互操作性等因素，既要滿足當(dāng)前汽車生態(tài)圈的應(yīng)用需求，也要為未來(lái)的功能拓展和跨鏈互聯(lián)預(yù)留接口和空間。

3.2 模型框架設(shè)計(jì)

基于區(qū)塊鏈的汽車生態(tài)圈應(yīng)用模型的框架設(shè)計(jì)，需要綜合考慮汽車生態(tài)圈的業(yè)務(wù)特點(diǎn)、參與主體的角色定位、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的規(guī)律路徑等因素，進(jìn)行模塊化的架構(gòu)設(shè)計(jì)。在功能層面，模型框架劃分為數(shù)據(jù)安全模塊、供應(yīng)鏈追溯模塊、車輛數(shù)據(jù)共享模塊等核心組件，各模塊之間相互配合，形成一個(gè)有機(jī)整體。表1是模型框架的功能模塊劃分表。

3.3 模型功能模塊

3.3.1 數(shù)據(jù)安全模塊

數(shù)據(jù)安全模塊的主要任務(wù)是確保汽車生態(tài)圈各參與主體之間數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、訪問(wèn)的安全性，防止敏感數(shù)據(jù)泄露和非法篡改。區(qū)塊鏈技術(shù)以其固有的去中心化、加密機(jī)制、不可篡改等特性，為構(gòu)建數(shù)據(jù)安全模塊提供了有力支撐。

在模塊設(shè)計(jì)中，首先采用非對(duì)稱加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性，即使數(shù)據(jù)被截獲，也無(wú)法被非法解密[4]。其次，模塊引入基于角色的訪問(wèn)控制機(jī)制（RBAC），對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行細(xì)粒度管理。再次，模塊利用區(qū)塊鏈的時(shí)序記錄和Merkle樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不可篡改性和可追溯性。每條數(shù)據(jù)在上鏈時(shí)，都會(huì)與前后區(qū)塊形成哈希鏈接，一旦數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊，便無(wú)法篡改，同時(shí)可通過(guò)哈希指針回溯數(shù)據(jù)的修改歷史，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可審計(jì)性。最后，模塊還可集成同態(tài)加密、安全多方計(jì)算等隱私保護(hù)技術(shù)，在不透露原始數(shù)據(jù)的前提下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)計(jì)算和共享，兼顧數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)價(jià)值的釋放。例如，采用同態(tài)加密技術(shù)，多個(gè)數(shù)據(jù)持有方可在加密狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合分析，得到準(zhǔn)確結(jié)果。

3.3.2 供應(yīng)鏈追溯模塊

供應(yīng)鏈追溯是汽車生態(tài)圈質(zhì)量管理和風(fēng)險(xiǎn)控制的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到整車產(chǎn)品的安全性和可靠性。傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理模式存在信息孤島、數(shù)據(jù)不透明、追溯困難等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)全鏈條的可視化監(jiān)管。區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、不可篡改、可追溯等特性，為構(gòu)建高效、透明、可信的供應(yīng)鏈追溯體系提供了新的解決方案[5]。供應(yīng)鏈追溯模塊通過(guò)將零部件的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息上鏈，利用區(qū)塊鏈的時(shí)序記錄和防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全生命周期的可追溯管理。

具體而言，模塊采用基于RFID、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集機(jī)制，自動(dòng)捕獲零部件的生產(chǎn)日期、批次號(hào)、出入庫(kù)時(shí)間、質(zhì)檢結(jié)果等數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)字簽名等方式確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)API接口上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，由智能合約觸發(fā)交易，將數(shù)據(jù)打包記錄到區(qū)塊鏈的分布式賬本中，形成不可篡改、可追溯的供應(yīng)鏈信息流，各節(jié)點(diǎn)可實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)，確保信息的一致性。同時(shí)，模塊還采用基于零知識(shí)證明的隱私保護(hù)機(jī)制，在不泄露敏感數(shù)據(jù)的前提下，實(shí)現(xiàn)鏈上數(shù)據(jù)的授權(quán)訪問(wèn)和驗(yàn)證，平衡數(shù)據(jù)共享與隱私安全。此外，模塊引入溯源查詢工具，提供基于圖數(shù)據(jù)庫(kù)的高性能鏈上數(shù)據(jù)檢索服務(wù)，支持多維度、跨場(chǎng)景的數(shù)據(jù)追溯和業(yè)務(wù)查詢，全面提升供應(yīng)鏈管理的時(shí)效性和智能化水平。

3.3.3 車輛數(shù)據(jù)共享模塊

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，車輛數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，成為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新商業(yè)模式的關(guān)鍵要素。然而，車輛數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)、使用權(quán)分散在車企、車主、第三方服務(wù)商等多個(gè)主體手中，存在數(shù)據(jù)孤島、價(jià)值難以釋放等問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)為破解這一困局提供了新思路。

車輛數(shù)據(jù)共享模塊通過(guò)將分散的車輛數(shù)據(jù)匯聚到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，利用智能合約實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享交換的自動(dòng)化執(zhí)行，并通過(guò)訪問(wèn)控制機(jī)制確保數(shù)據(jù)安全，構(gòu)建了高效、可信、安全的車輛數(shù)據(jù)共享機(jī)制。

具體而言，模塊采用聯(lián)盟鏈架構(gòu)，由車企、車主、服務(wù)商等主體共同作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)身份認(rèn)證和授權(quán)加入網(wǎng)絡(luò)，形成半封閉、可控的共享環(huán)境。車輛數(shù)據(jù)（如行駛數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、保險(xiǎn)數(shù)據(jù)等）通過(guò)車載終端、手機(jī)APP等多渠道采集，并按照規(guī)范化的數(shù)據(jù)格式和API接口上傳至區(qū)塊鏈，確保數(shù)據(jù)的互操作性。

智能合約根據(jù)預(yù)定義的共享規(guī)則（如數(shù)據(jù)類型、共享對(duì)象、定價(jià)策略、期限等），自動(dòng)匹配數(shù)據(jù)需求方和供給方，觸發(fā)數(shù)據(jù)交易。同時(shí)，針對(duì)車輛數(shù)據(jù)的隱私敏感特性，模塊采用同態(tài)加密、安全多方計(jì)算、可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)（VRF）等隱私保護(hù)技術(shù)，確保原始數(shù)據(jù)不出本地，在密文領(lǐng)域完成數(shù)據(jù)分析和交易，最大限度保護(hù)用戶隱私。例如，采用同態(tài)加密后，數(shù)據(jù)分析可在密文狀態(tài)下進(jìn)行，分析結(jié)果與明文數(shù)據(jù)分析結(jié)果等價(jià)，第三方無(wú)法獲知原始數(shù)據(jù)，有效平衡數(shù)據(jù)價(jià)值釋放與隱私安全。此外，模塊還應(yīng)用零知識(shí)證明技術(shù)，在數(shù)據(jù)使用環(huán)節(jié)進(jìn)行授權(quán)驗(yàn)證，防止數(shù)據(jù)濫用，用戶可隨時(shí)查看數(shù)據(jù)共享記錄，對(duì)違規(guī)使用行為進(jìn)行追責(zé)。

4 模型應(yīng)用實(shí)踐

4.1 應(yīng)用場(chǎng)景

在基于區(qū)塊鏈的汽車生態(tài)圈應(yīng)用模型的實(shí)踐驗(yàn)證中，二手車交易可作為一個(gè)典型場(chǎng)景。二手車市場(chǎng)作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈條的重要組成部分，其交易規(guī)模不斷擴(kuò)大，但由于信息不對(duì)稱、缺乏信任等問(wèn)題，交易效率低下、用戶體驗(yàn)不佳等痛點(diǎn)日益凸顯。傳統(tǒng)的二手車交易模式中，車輛的歷史信息、維修記錄等關(guān)鍵數(shù)據(jù)分散在車管所、4S店、保險(xiǎn)公司等多個(gè)機(jī)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交叉驗(yàn)證，造成信息孤島，買賣雙方無(wú)法建立互信，交易成本高昂。

針對(duì)這一痛點(diǎn)，本文構(gòu)建的模型可提供創(chuàng)新解決思路。通過(guò)將模型中的數(shù)據(jù)安全模塊、供應(yīng)鏈追溯模塊等功能組件應(yīng)用于二手車交易場(chǎng)景，利用區(qū)塊鏈分布式賬本、共識(shí)機(jī)制、智能合約等技術(shù)構(gòu)建可信數(shù)據(jù)共享機(jī)制，可有效破解行業(yè)發(fā)展瓶頸。在模型應(yīng)用中，汽車生產(chǎn)、銷售、維修、保養(yǎng)、事故、理賠等環(huán)節(jié)的真實(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)等多源渠道采集，并按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，利用非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名等技術(shù)確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

區(qū)塊鏈的不可篡改、可追溯特性，確保數(shù)據(jù)上鏈后無(wú)法被偽造或篡改，形成汽車全生命周期數(shù)據(jù)的可信存證?；谶@些結(jié)構(gòu)化、高可信數(shù)據(jù)，智能合約可自動(dòng)觸發(fā)數(shù)據(jù)共享和交叉驗(yàn)證，各參與方可在授權(quán)許可下查詢車輛歷史信息，構(gòu)建起基于事實(shí)數(shù)據(jù)的信任機(jī)制。

4.2 效果評(píng)估

為評(píng)估應(yīng)用模型在二手車交易場(chǎng)景中的實(shí)際效果，本研究采用了多維度的量化指標(biāo)和質(zhì)性分析相結(jié)合的方法。通過(guò)對(duì)模型應(yīng)用前后的交易效率、用戶滿意度、數(shù)據(jù)真實(shí)性等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比測(cè)算，并輔以對(duì)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、信任機(jī)制構(gòu)建等方面的定性分析，全面評(píng)估模型的應(yīng)用價(jià)值。量化評(píng)估方面，本研究選取了二手車交易平臺(tái)的歷史交易數(shù)據(jù)，抽取模型應(yīng)用前后各3個(gè)月的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果顯示，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)后，交易環(huán)節(jié)的時(shí)間成本顯著降低，平均交易周期從12.5天縮短至8.2天，效率提升34.4%；交易糾紛發(fā)生率從3.7%下降至0.8%，降幅高達(dá)78.4%；用戶滿意度調(diào)查結(jié)果也從7.2分上升至9.1分（10分制），提升26.4%。表2進(jìn)一步細(xì)化了具體指標(biāo)。

造成上述量化指標(biāo)優(yōu)化的主要原因在于，區(qū)塊鏈汽車生態(tài)圈應(yīng)用模型營(yíng)造了可信的數(shù)據(jù)共享環(huán)境。車輛全生命周期數(shù)據(jù)上鏈后，數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可追溯性大幅提升，篡改數(shù)據(jù)的成本無(wú)限拔高?；谑聦?shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建的信任機(jī)制，使交易各方能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地了解車輛歷史，減少了信息不對(duì)稱引發(fā)的逆向選擇風(fēng)險(xiǎn)，有效遏制了交易欺詐行為。

智能合約的引入使得車輛估值、資金清結(jié)算等關(guān)鍵交易環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化執(zhí)行，顯著壓縮了交易時(shí)間，提升了資金周轉(zhuǎn)效率。區(qū)塊鏈的不可篡改性與密碼學(xué)安全機(jī)制，也最大限度地保障了數(shù)據(jù)主體的隱私安全。質(zhì)性分析方面，區(qū)塊鏈模型為流程再造提供了新思路。以往分散于車管所、維修廠等多方的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，車輛信息查驗(yàn)、交易過(guò)戶等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)得以優(yōu)化簡(jiǎn)并，業(yè)務(wù)協(xié)同效率明顯改善?！皵?shù)據(jù)確權(quán)+智能合約+隱私保護(hù)”的組合，讓數(shù)據(jù)主體對(duì)數(shù)據(jù)的控制權(quán)得以回歸，數(shù)據(jù)價(jià)值得以充分釋放，也為構(gòu)建以數(shù)據(jù)為核心生產(chǎn)要素的新型生態(tài)格局探索了路徑。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)系統(tǒng)梳理汽車生態(tài)圈的運(yùn)作特點(diǎn)，提出了一套基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用模型框架，并細(xì)化了數(shù)據(jù)安全、供應(yīng)鏈追溯、車輛數(shù)據(jù)共享等核心功能模塊的技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)機(jī)制。在二手車交易場(chǎng)景的實(shí)踐驗(yàn)證中，模型實(shí)現(xiàn)了交易效率、用戶體驗(yàn)、數(shù)據(jù)可信等方面的顯著優(yōu)化。未來(lái)，隨著區(qū)塊鏈等新興技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同等汽車生態(tài)圈新業(yè)態(tài)也將不斷涌現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：

李富強(qiáng)，男，1983年生，工程師，研究方向?yàn)槠囆袠I(yè)管理、技術(shù)趨勢(shì)分析、信息系統(tǒng)管理等。

張路（通訊作者），男，1994年生，工程師，研究方向?yàn)槠囆袠I(yè)管理與信息系統(tǒng)運(yùn)維管理。