區塊鏈在建筑工程物資管理的應用

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摘要：闡述了區塊鏈的概念、特征以及建筑工程領域物資管理現狀，提出了區塊鏈技術在建筑工程物資管理領域的諸多應用和待解決的問題。

關鍵詞：區塊鏈;建筑工程;物資管理

隨著我國經濟的發展，互聯網技術不斷豐富人們的日常生活，區塊鏈的發展正在以指數級的速度增長。中國的基建產業是發展最為火熱的行業，正為中國的迅速崛起發揮著重要作用。在建筑工程行業，物資管理工作至關重要，據統計，物資采購總額占到整個工程造價的50%以上，物資管理的方法和效率直接影響著整個工程的盈利情況。近幾年，物資采購方式與過去傳統采購方式相比發生了巨大變化，工程對物資采購流程及產品的供應鏈都提出了新的要求，運用了網絡集采、網上招投標、電子合同等采購方式，但是在合規及管控方面仍然缺少監管或者缺少第三方平臺監管，存在數據被篡改以及數據丟失的風險。區塊鏈的應用為解決這一問題提供了新技術。

1區塊鏈的概念

簡單地講，區塊鏈就是運用多種學科，將數據存儲在網絡上的各個節點中，任何一個節點都可以作為數據中心維護數據，這使得區塊鏈具有透明、公平、安全、不可篡改等特性。

2區塊鏈的特征

一是去中心化。區塊鏈沒有固定的服務器，不依賴任何第三方機構即可完成信息的傳輸和記賬。二是開放性。區塊鏈是基于互聯網開發的系統，任何接入互聯網的個體都可以參與數據維護。三是安全性。由于加入了復雜的算法，使得數據一旦上傳到各節點，該數據便無法被更改。四是匿名性。加入區塊鏈中不需要進行身份驗證，信息的傳遞也是匿名的。

3區塊鏈的核心技術

3.1分布式賬本。處于區塊鏈中的各個節點都可以參與到記賬中，每個節點都可以驗證賬本真實性，由于節點眾多，使得篡改賬本成為不可能。每個節點都存儲著完整的數據信息，并且每個節點的地位都是一樣的，一起負責維護數據的完整性。3.2非對稱加密。區塊鏈中的數據可以被節點查看，但是數據的主體是加密的，在沒有授權的情況下，節點無法查看賬戶信息。3.3共識機制。共識機制指各節點如何記錄數據，依靠節點的運算能力來選出記賬時的節點，哪個節點第一個計算出答案就可以作為該次記賬的服務器，這樣就避免了人為因素干預記賬。依靠共識機制可以實現數據安全存儲，不會被惡意篡改。3.4智能合約。智能合約指在區塊鏈中加入某些自動化規則，在特定的時間或者特定的條件下就會觸發。例如，一個人的養老保險記錄被上傳到區塊鏈中，在區塊鏈中加入了退休職能合約，那么在他（她）60歲的時候系統會自動觸發合約，開始每月給他（她）發放養老金，這就省去了繁瑣的手續。

4建筑工程物資管理現狀

建筑工程物資管理是指構成建筑工程及其附屬建設過程中所需材料的管理，涉及到施工方與材料供應商之間的管理，施工方與業主單位之間的管理，包括物流、倉儲、銀行、互聯網、政府、試驗、集采中心等多個環節的交互。工程前期需要物資市場調查、編寫物資需求計劃，工程中期需要進行招投標和簽訂合同，工程后期需要進行供貨和合同的結算等，可以說是伴隨著整個工程的全過程管理，其作用不容忽視。4.1物資招標以上級單位管理為主。在建筑工程傳統的招標管理模式中，供應商遍布全國各地，各行各業均有自己的招標平臺，比如中國鐵建企業需要在中國鐵建物資采購平臺上項目的招標公告，投標企業需要在該平臺注冊成功且審查相應資質后方具備投標資質。開標時需要投標單位人員前往現場進行投標，開標后由專家進行打分，以得分最高者勝出，各環節均需人為參與，而招標網站為第三方服務器，其內部數據很容易被篡改，存在簽字和印章仿冒的風險，供應商準入資質審查不嚴的風險，專家在最后評分過程中打分主觀的風險，也存在圍標風險等。小批量的采購只在上級單位的監督下完成整個招標開標過程，招標方式存在諸多漏洞，對于招標信息公示也比較閉塞，全國各行各業的招標公示網站有上千個，對于供應商而言，無法及時準確掌握招標信息。4.2物資合同紙質和信息化管理。在傳統的物資管理環節中，簽訂合同一般以雙方在紙質合同中簽字蓋章為正式生效文件。由于供應商分布在全國各地，甲乙雙方往往無法在同一時間同一地點簽訂合同，合同基本以郵寄的方式簽訂，很不安全，需要由專人負責校驗合同的真實性，導致合同的簽訂周期隨之延長。隨著互聯網的應用，合同簽訂正在逐步往電子簽章方向發展，可以實現網上簽訂合同，既方便了合同的管理又加快了合同簽訂的周期，節約了人力成本。但合同簽訂依賴于服務器的運行，為確保合同信息的保密性，各公司均應設立自己的服務器用以存儲合同信息，同時還要開發自己的管理軟件，對服務器運行的穩定性有較高的要求，而且服務器很容易遭受外網黑客攻擊，服務器上的內容也容易被篡改。4.3物資材料供應鏈溯源較為傳統。在當今工程領域，對于材料來源的合法性有著嚴格的要求，生產過程保證質量、運輸過程可監控。如某工程購買了一批聲屏障鋼立柱，該立柱主要由工字鋼焊接而成，生產廠家往往只提供一份工字鋼質量證明書，而采購人員無法考證該份質量證明是否用于多個工程；在該批聲屏障鋼立柱的物流運輸中，中轉的各個環節也無法追蹤，各級之間的關系也無法查詢，供應鏈信息缺失，容易出現偽造的風險，工程保質保量的目標難以得到保障。4.4付款依賴于金融機構。與供應商之間的金融交易一般有銀行轉賬、承兌匯票、支票等，這些付款方式均有第三方金融機構參與，由收貨方向銀行提出支付通知，銀行驗密后才可對供應商進行轉賬支付。然而銀行只在工作日才進行公對公的轉賬交易，不僅減緩了資金周轉速度，轉賬是否成功完全依賴銀行的工作效率，而且銀行付款信息同樣存儲在服務器中，這就會有被篡改或者損毀的風險。

5引入區塊鏈的可行性

近幾年區塊鏈技術逐漸成為熱門，以支付寶為主導的區塊鏈技術已經逐步走入大眾生活。其中在支付寶公益領域，善款的流向均已加入了區塊鏈技術，這使得善款公開透明地向社會各界公布，且善款由位于鏈上的大眾共同管理，直接消除了公款私用的風險。在物資管理中以區塊鏈技術為主導，把物資的各個環節引入區塊鏈技術，可以大大降低風險。在物資前期招標、物資合同的簽訂、物聯網的追溯和資金支付等環節均可引入區塊鏈技術。由于建筑工程領域的特殊性，這里引入行業鏈也稱聯盟鏈，聯盟鏈不是安全意義上的區塊鏈，因為它的運行只局限于某個領域或某個范圍，比如物資管理的聯盟鏈，需要采購方和供貨方共同維護，其成員需經過授權后才可加入，這樣可以保證信息不被泄露。5.1帶有權限的開放性。區塊鏈其實就是一個賬本全民可參與記賬，數據對所有人公開，增加了公正性，但是在建筑工程領域，比如供應商的投標報價需要對外保密，僅招標方可見，這就要求投標價格信息不能完全對外公開。合同簽訂的具體內容、合同執行過程中的資金信息均需加密，所以在聯盟鏈中加入了查看權限和準入規則。節點由供應商和采購方共同維護，但是信息對外是保密的。5.2招標過程更加透明公正。依靠智能合約對供應商的身份進行審核，智能合約可依靠事先約定好的規則對供應商的準入身份進行審核，審核合格的供應商可以參與投標報價。同時依靠共識機制可對供應商的身份進行廣泛跟蹤，及時剔除不符合要求的供應商。采購方在區塊鏈的應用層招標公告信息，保存在區塊鏈中的區塊上，每個區塊都保存了若干個招標投標公告信息，多個區塊以時間為鏈條構成整個區塊鏈。區塊鏈、區塊和公告信息結構關系見圖1。招標公告在區塊鏈中形成首尾相接的鏈條，每重新生成一個新區塊，塊頭都包含前面區塊的hash值，環環相扣可以防止以前的招標公告信息被篡改，利用這個原理可對投標文件進行加密處理。這樣招標公告和投標信息上鏈之后被廣播到網絡中的各個節點進行信息驗證，信息的節點也是動態的，從而達到了去中心化的目的，也加強了信息的合法性。投標文件的評比環節被記錄，評委打分及供應商排名均被上傳到區塊鏈中進行加密處理。由于區塊鏈中的信息具有不可篡改性，所以在日后的審計中整個招標過程都可以被審計部門的人員查看，可以從源頭控制招標腐敗行為。5.3合同信息不可篡改。合同信息被加密存儲在區塊鏈中，具有相應權限的人才可查看。在買賣雙方都認可合同信息的情況下生成電子公章，電子公章具有指紋特征，經演算后得出其hash值，注入到合同表頭，合同信息經演算后得出其hash值，注入到區塊中，區塊再經演算得出區塊鏈，這樣區塊鏈中的合同信息被層層演算；合同信息如果被篡改一個字符，之后所有的hash值均將無法驗證，這樣就保證了合同的完整性，同樣也去除了中心服務器，合同信息保存在每一臺區塊鏈服務器中。合同當事人以及具有權限的人才能解密查看合同信息，沒有權限的人只負責驗證hash值而無權查看合同內容。不僅保障了合同的安全性，大大加快了合同簽訂進程，也降低了合同簽訂成本。5.4物資來源可追溯。在物資合同執行過程中，物資的生產與供應過程也同樣被記錄在區塊鏈中。物資供應商采購原材料時，生產廠家已將該批材料的批號、材質、質量保證書等信息上傳到區塊鏈中，材料加工商只有在區塊鏈中存有信息才能繼續加工，進而生成新的區塊鏈信息。材料、半成品、成品每一步都會生成新的信息被記錄，買方只需掃描商品的二維碼，即可知道該成品的來龍去脈，由于以上信息不可更改，在建筑施工領域中對于工程原材料的追溯尤為重要。過去材料的質量證明需要隨車攜帶，很容易弄亂或者丟失，通過區塊鏈可以解決這一問題，收貨方可在鏈中查看物流信息和物品的相關證明信息，即使在采購過程中出現了交易糾紛，也可通過查看區塊鏈中存儲的詳細信息進行維權。5.5付款將不再依賴銀行。作為物流供應鏈中的一個環節，付款受到很多環節的束縛。在傳統模式下，每個環節都是獨立的，并非按照理想的模式進行，信息缺乏透明度。在區塊鏈技術下，各個環節變得透明，貨到付款變得更為容易。貨物送到指定地點后，送貨人員可以直接在區塊鏈上確認收貨，區塊鏈根據合同約定內容自動付款給送貨人員，費用支付與提取均按照BT幣的交易流程實現，付款過程瞬間完成，不必再依賴銀行系統，實現商品流與資金流的同步進行。如果供貨方想由虛擬貨幣轉換為人民幣，只需在區塊鏈中與銀行簽訂兌換協議即可。5.6物資庫存更便捷。物資倉庫將在采購的基礎上繼續依賴區塊鏈技術，建立立體倉儲系統，物資存儲更為便捷，可以進行線上庫存盤點，線上收發料，實時統計節余等。施工隊伍領料時只需網上申請，經過批準后可直接前往庫房領料，無需繁瑣的審批簽字流程，且所有的物資進出庫都會被記錄下來，便于追溯。

參考文獻

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作者:袁宇超 單位:中鐵二十四局集團北京分公司