实战 | 构建外贸综合服务场景下的联邦链
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——金融电子化
文 / 中国进出口银行 扈飞 吴琪
供应链是区块链技术参与行业融合的最佳场景
相较于传统互联网，区块链具有防篡改、可追溯等诸多优点，有效解决了传统互联网数据随意发布、任意复制、产权不清、保护手段缺失等诸多问题。此外，区块链彻底改变传统数据库“一点故障，全局瘫痪；一点修改，无从查证”的顽疾。因此，很多行业都采用区块链技术搭建特定业务场景下的数据资产共享平台，进行了许多有益探索。供应链是与区块链契合度最高的行业之一，区块链可追溯、不可篡改、分布式记账等特性有针对性地解决了供应链场景下的痛点，可谓是供应链数字化转型的最佳技术模式。
快速发展的外贸综合服务产业
1.外贸综合服务产业现状
外贸综合服务产业主要面向我国中小微企业提供报关、报检、物流、结算、退税、融资以及出口信保等全面的综合性服务。相较传统外贸出口模式，外贸综合服务新业态具备以下几个特点：一是集约化程度高，通过外贸综合服务企业对于进出口相关环节的整合和规范，能够为小微企业提供一揽子的综合服务，让企业少“跑路”；二是有效降低贸易成本，通过整合进出口相关各个环节，将原来小微企业自行办理的“零售性”业务，转为由外贸综合服务企业对接办理的“批发性”业务，大大提高了议价能力和质量把控能力；三是有效促进产融结合，通过与银行和保险共享客户信息和业务信息，降低金融机构获客和产品研发成本；四是有效促进行业规范。通过规范外贸综合服务平台的经营管理有效完善行业的体制、机制和环境建设，让贸易流程和风险评估更加标准化。
2.外贸综合服务行业面临的问题
外贸综合服务依然存在发展痛点。一是真实性问题。从外贸本身的可信度而言，需要通过复杂而纷繁的单证来佐证，这些难以查证的纸质文件给伪造单证以可乘之机，骗税、骗贷等不法行为屡见不鲜；二是办理效率不高问题。由于进出口贸易缺乏统一的、公共的、可信的信息交互平台，不仅信息隐私难以保证，单据邮寄丢失也时有发生，需要大量的低效人工；三是产融对接仍存困难。外贸小微企业多成立年限较短、贸易频次较低，缺乏优良的抵质押资产，金融机构难以通过资信情况对其进行有效评级授信，导致“融资难”；四是行业标准化水平偏低。各家外贸综合服务平台对外服务模式、流程以及信息化程度参差不齐，存在无序竞争、滥用补贴、争夺客户的情况，行业标准化有待提升。
区块链应用现状及问题
近几年区块链在供应链以及外贸综合服务的应用探索蓬勃开展，联盟链模式得到了初步验证，众多数据相关方通过将特定企业外贸信息发布到区块链上，实现贸易信息、审批信息链上化，一定程度上缓解了贸易背景真实性自证难和贸易全流程办理效率不高的问题。但由于外贸综合服务业务场景的复杂度较高，运用联盟链单链模式很难解决业务场景中关于数据使用、标准制定等深层次问题。
一是数据产生的时序复杂。贸易全场景每个环节都会产生数据，单链模式下对于数据生成时序问题无法进行管理，并且针对一笔业务数据反复更新，会导致大量重复记账。
二是数据结构情况复杂。贸易全场景下各个文件之间并无明确的对应关系和映射模式。这种不确定的多对多关系无法构建成树状数据结构，无法通过单条数据清晰表达。此外，单条数据信息量过大会导致字段长度超长无法写入分布式账本。
三是数据所有权保护困难。机构用户需获得信息所有人授权后才能使用其数据，如涉及传送给其他机构使用，需要信息所有人重新授权。在单链模式下，由于数据在各机构之间通过区块链直接同步，全部共享，存在数据保护困难。此外，各个机构对于数据的关注点不同，全量共享将大大增加数据冗余度，造成数据无效堆积，影响读写效率。
跨链技术的发展能够有效解决单链模式下的上述问题，目前已成为区块链发展的热点。
运用跨链技术构建联邦链
1.联邦链的构成以及特点
联邦链由多个联盟链构成，每个联盟链基于跨链技术与中继链进行对接。各联盟链进行自主的链内管理，制定面向其垂直领域内的数据规范、共识机制和加密算法。联盟链之间则通过共享元数据也就是数据字典来进行磋商，制定链间数据交互的规则、转换方式、加解密以及安全认证模式等，并开发相应的智能合约进行数据处理以及路由分发。
2.运用联邦链模式提升多链交互效率
跨链技术的出现有效解决区块链相互独立，无法进行数据互通的问题。其通过中继链、哈希锁定、公证人等技术，可以建立链与链之间的安全交互带。通过可信的中间区域，链间数据资产可控地进行双向传递，在提高数据资产共享效率的同时，让数据一直处于密码算法的保护之下，达到了全局防篡改的目的。
通过例子来说明一下，区块链A和区块链B是两个独立的联盟链，链内节点可以完全共享数据，但链间没有可信通道，需要通过两个联盟链对应的上层应用运用API技术交互来共享数据。整个过程是在密码算法保护之外进行，降低了链A和链B的整体数据可信性。跨链技术实现的联邦链模式建立链A和链B之间的中继链，建立一个可信通道。链A的网关和链B的网关具备相互兼容的共识机制和加密算法，链A的网关根据分布式账本状态触发智能合约，将数据从链A直接通过中继链发给链B，链B对数据进行验证。在这个过程中，数据在链A和链B之间一直处于加密算法的保护之下。整个过程由部署在网关节点的智能合约自动执行。
3.运用联邦链提升数据管理效能
（1）联邦链模式下差异化数据共享。由于区块链每个节点同时记账的特性，所有机构都不得不持有所有数据，存在数据授权和数据冗余的问题。通过将一个区块链平台拆成两个相对独立的联盟链，组成联邦链，将数据差异化较大的不同机构分别接入各自契合度较高的联盟链中，通过中继链上部署的智能合约，可以在链间有选择的数据同步。如当机构A所在的区块链A写入数据1和数据2时，链A的网关触发智能合约，基于链A和链B约定好的数据选择条件，只把链B感兴趣的数据1传送过去，从而解决了无关数据占用区块链存储的问题。
（2）联邦链模式下的大数据分析模式。在当前数据分析力求多维度的趋势下，各个机构都希望能够获取到尽量全的大数据集进行模型训练和场景分析，通过借鉴机器学习领域的联邦学习模式，在联邦链模式下，可以通过联邦分析模式在不共享数据的前提下进行一定程度的知识共享。例如，机构A所掌握的由于授权限制不能向机构B共享，而机构B的业务模型对于该数据十分依赖。通过将机构B处理逻辑前置到机构A所在的区块链上，通过智能合约设置“f(数据)=结论”的处理过程，由机构A所在区块链将机构B所需结论传给机构B所在区块链。联邦链大数据分析模式下，机构B没有直接使用机构A未授权的数据也能得到想要的计算结果，且严格遵守了数据信息的保护要求。
金融检测认证产业迎来新机
构建外贸综合服务场景下的联邦链将外贸综合服务相关的机构均接入外贸综合服务联邦链。外贸小微企业、外综服平台和海外买家关注贸易，通过贸易链及时共享合同、金额、货物型号、发货批次等业务信息；货物仓储、货物物流、出口海运关注货物信息，如出口货物的尺寸、数量、材质、包装等，通过物流链来进行数据共享；银行、信保关注贸易融资情况、贸易合同金额、币种等，在金融链进行信息共享；监管链关注退税、报关、外汇收支等信息，通过监管链进行信息共享，如图所示。四个联盟链组成联邦链，通过中继链进行数据交互。各个联盟链基于垂直场景建立数据模型，并与联邦链内的其他链建立统一的元数据体系。对于可授权的数据，通过中继链的智能网关进行数据摆渡，对于不可授权的数据，则将数据分析需求前置到数据所在联盟链的智能网关中，获取数据分析结果。
图 外贸综合服务场景下的联邦链架构
（栏目编辑：韩维蜜）
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