2017年区块链技术在农业领域的应用研究报告


 

 

第一章  了解区块链 4

1.1概念 4

1.2起源 4

1.3区块链的发展阶段 5

1.3.1技术来源 5

1.3.2区块链1.0— —数字货币 8

1.3.3区块链2.0— —智能合约 9

1.4区块链三大类型 11

1.4.1公有区块链 11

1.4.2联合(行业)区块链 11

1.4.3私有区块链 11

1.5区块链四大核心技术 12

1.5.1分布式账本 12

1.5.2非对称加密和授权技术 12

1.5.3共识机制 12

1.5.4智能合约 13

1.6区块链四大特征 13

1.6.1开放、共识 13

1.6.2去中心、去信任 13

1.6.3交易透明、双方匿名 13

1.6.4不可篡改、可追溯 14

1.7区块链未来展望 14

第二章  区块链的应用场景 14

2.1金融服务 15

2.2供应链管理 17

2.3文化娱乐 19

2.4智能制造 20

2.5社会公益 22

2.6教育就业 24

第三章  国内外对区块链技术的发展态度 25

3.1美国 25

3.2欧盟 26

3.3加拿大 26

3.4英国 26

3.5俄罗斯 27

3.6德国 27

3.7日本 27

3.8澳大利亚 28

3.9中国 28

第四章  区块链在农业的应用价值 29

4.1当前农业领域的痛点 29

4.2区块链对农业的价值和意义 29

4.3区块链技术在农业中的应用场景 30

4.3.1农业物联网+区块链 30

4.3.2大数据+区块链 32

4.3.3农产品质量安全追溯+区块链 35

4.3.4农业金融+区块链 36

4.3.5农业保险+区块链 38

4.3.6供应链+区块链 39

4.4区块链在农业领域面临的挑战 41

4.4.1区块容量和运算速度受限 41

4.4.2硬件优化和能源损耗 41

4.4.3加密算法风险 42

4.4.4软件技术优化 42

第五章  “丰大农服”的社会责任 42

5.1传递优质农产品价值 43

5.2创建诚信的行业环境 44

5.3推动农业标准化体系建设 44

5.4促进区块链农业领域技术研究 45

5.5推动理论研究的交流与合作 46

 

第一章  了解区块链

1.1概念

区块链技术产生于2008年,使用了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新型应用模式,本质上是一种公共记账的机制(技术方案),将各个区块连成一个链条,实际上是一种点对点的记账系统(一个总账本),每一个点都可以在上面记账(记录信息),工信部在2016年发表的《中国区块链技术和应用白皮书》中指出,区块链可从狭义和广义两个方面理解:

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

区块链技术实际上就是人人记账,互联网中的每个系统背后都有数据库,也就是账本,维护系统的人负责管理数据库,也就是记账,而区块链让系统中的每一个成员都参与记账,并通过链接实现人人都拥有完整账本。

1.2起源

区块链诞生自中本聪的比特币,化名为“中本聪”的神秘人士在2008年11月发表了著名论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》,首次提出了区块链的概念2009年1月用他的第一版软件挖掘出了初始区块,2010年9月,第一个矿场Slush发明了多个节点合作挖矿的方式,成为比特币挖矿行业的开端,2011年4月,比特币发布了0.3.21的版本,实现了P2P软件的能力,2013年,比特币发布了0.8的版本,是比特币历史上最重要的版本,它对比特币节点的内部管理和网络通讯进行了完善和优化,从这一版本起,比特币才真正支持全网的大规模交易,成为中本聪设想的电子现金,真正产生了全球影响力。此后几年里,由于比特币的挖矿机制造成巨大的资源消耗,比特币的匿名性对传统金融监管提出了挑战,使得比特币价格随之出现了大起大落。区块链作为比特币的底层技术,在比特币稳定运转多年后被总结出来,自2015年至今,各国政府、世界主要的经济体都在积极探索区块链在各自领域的应用,我国“十三五”规划更是将区块链提升到国家发展战略层面,区块链技术将成为继计算机、互联网、物联网之后又一新的浪潮。

1.3区块链的发展阶段

至今为止,区块链技术大致经历了3个发展阶段,如图1-1所示。

 

1-1

1.3.1技术来源

1、P2P网络技术是区块链系统连接各对等节点的组网技术,学术界将其翻译为对等网络,在多数媒体上则被称为“点对点”或“端对端”网络,是建构在互联网上的一种连接网络。

不同于中心化网络模式,P2P网络中各节点的计算机地位平等,每个节点有相同的网络权力,不存在中心化的服务器。所有节点间通过特定的软件协议共享部分计算资源、软件或者信息内容。在比特币出现之前,P2P网络计算技术已被广泛用于开发各种应用,如即时通讯软件、文件共享和下载软件、网络视频播放软件、计算资源共享软件等。P2P网络技术是构成区块链技术架构的核心技术之一。

2、非对称加密算法是指使用公私钥对数据存储和传输进行加密和解密。公钥可公开发布,用于发送方加密要发送的信息,私钥用于接收方解密接收到的加密内容。公私钥对计算时间较长,主要用于加密较少的数据。常用的非对称加密算法有RSA和ECC。区块链正是使用非对称加密的公私钥对来构建节点间信任的。

3、数据库技术涉及计算机技术发展的大半历程,是基础性技术,也是软件业的基石。数据库技术脱胎于软件业,将数据储存独立于代码,改变了此前数据处理软件的架构。数据库技术从早期的网状结构、层次结构发展到基于严密关系代数基础的关系型。关系型数据库用简单的二维表格集存储真实世界的对象及其联系,有业界统一的SQL语言,被极为广泛地用于构建各种系统和应用软件。世界互联网产生的海量数据催生了以键值(简称:Key-Value)对为基础的分布式数据库系统。目前,世界上主要的互联网公司根据各自需要研发和构建了NoSQL数据库管理系统。在区块链系统建设方面,传统的关系型数据库和分布式键值数据均适用。

4、数字货币(Digital money)又被称为电子现金(Ecash)或电子货币(Emoney),视为对现实货币的模拟,涉及用户、商家和处于中心化地位的银行或第三方支付机构。数字货币是电子商务和网上转账的基础。现实中数字货币也指一类免密支付的卡,如公交卡。第一个数字货币方案于1982年被Chaum创造性地提出,致力于解决重复花费问题,使用了盲签名技术,可以完全保护用户隐私。完全匿名的数字货币不能满足政府和金融机构的监管要求,于是匿名可控的概念被学者们提出。匿名可控即在适当条件下可以撤销匿名性且用户无法察觉,也可以是在审计时用户主动撤销匿名性。

1.3.2区块链1.0— —数字货币

2009年初,比特币网络正式上线运行。作为一种虚拟货币系统,比特币的总量是由网络共识协议限定的,没有任何个人及机构能够随意修改其中的供应量及交易记录。在比特币网络成功运行多年后,部分金融机构开始意识到,支撑比特币运行的底层技术——区块链实际上是一种极其巧妙的分布式共享账本及点对点价值传输技术,对金融乃至各行各业带来的潜在影响甚至可能不亚于复式记账法的发明。

若从其实质分析,区块链就是一种无须中介参与,亦能在互不信任或弱信任的参与者之间维系一套不可篡改的账本记录的技术。区块链1.0的典型特征如下:

1、以区块为单位的链状数据块结构:区块链系统各节点通过一定的共识机制选取具有打包交易权限的区块节点,该节点需要将新区块的前一个区块的哈希值、当前时间戳、一段时间内发生的有效交易及其梅克尔树根值等内容打包成一个区块,向全网广播。由于每一个区块都是与前续区块通过密码学证明的方式链接在一起的,当区块链达到一定的长度后,要修改某个历史区块中的交易内容就必须将该区块之前的所有区块的交易记录及密码学证明进行重构,有效实现了防篡改。

2、全网共享账本:在典型的区块链网络中,每一个节点都能够存储全网发生的历史交易记录的完整、一致账本,即对个别节点的账本数据的篡改、攻击不会影响全网总账的安全性。此外,由于全网的节点是通过点对点的方式连接起来的,没有单一的中心化服务器,因此不存在单一的攻击入口。同时,全网共享账本这个特性也使得防止双重支付成为现实。

3、非对称加密:典型的区块链网络中,账户体系由非对称加密算法下的公钥和私钥组成,若没有私钥则无法使用对应公钥中的资产。

4、源代码开源:区块链网络中设定的共识机制、规则等都可以通过一致的、开源的源代码进行验证。

1.3.3区块链2.0— —智能合约

2014年前后,业界开始认识到区块链技术的重要价值,并将其用于数字货币外的领域,如分布式身份认证、分布式域名系统、分布式自治组织等。这些应用称为分布式应用(DAPP)。用区块链技术架构从零开始构建DAPP非常困难,但不同的DAPP共享了很多相同的组件。区块链2.0试图创建可共用的技术平台并向开发者提供BaaS服务,极大提高了交易速度,大大降低资源消耗,并支持PoW、PoS和DPoS等多种共识算法,使DAPP的开发变得更容易。

区块链2.0的典型特征如下:

1、智能合约:区块链系统中的应用,是已编码的、可自动运行的业务逻辑,通常有自己的代币和专用开发语言。

2、DAPP:包含用户界面的应用,包括但不限于各种加密货币,如以太坊钱包。

3、虚拟机:用于执行智能合约编译后的代码。虚拟机是图灵完备的。 

随着区块链技术和应用的不断深入,以智能合约、DAPP为代表的区块链2.0,将不仅仅只是支撑各种典型行业应用的架构体系。在组织、公司、社会等多种形态的运转背后,可能都能看到区块链的这种分布式协作模式的影子。可以说,区块链必将广泛而深刻地改变人们的生活方式。区块链技术可能应用于人类活动的规模协调,甚至有人大胆预测人类社会可能进入到区块链时代,即区块链3.0。

1.4区块链三大类型

区块链目前分为三类,其中混合区块链和私有区块链可以认为是广义的私链:

1.4.1公有区块链

公有区块链是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是目前应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

1.4.2联合(行业)区块链

行业区块链:由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

1.4.3私有区块链

私有区块链:仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。目前保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中。

1.5区块链四大核心技术

1.5.1分布式账本

分布式记账就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。不同于传统的中心化记账方案,没有任何一个节点可以单独记录账目,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。另一方面,由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。

1.5.2非对称加密和授权技术

存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。

1.5.3共识机制

共识机制就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。以比特币为例,采用的是工作量证明,只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下,才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候,这基本上不可能,从而杜绝了造假的可能。

1.5.4智能合约

智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔。

1.6区块链四大特征

1.6.1开放、共识

任何人都可以参与到区块链网络,每一台设备都能作为一个节点,每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制,通过竞争计算共同维护整个区块链,任一节点失效,其余节点仍能正常工作。

1.6.2去中心、去信任

区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络,不存在中心化的设备和管理机构,节点之间数据交换通过数字签名技术进行验证,无需互相信任,只要按照系统既定的规则进行,节点之间不能也无法欺骗其他节点。

1.6.3交易透明、双方匿名

区块链的运行规则是公开透明的,所有的数据信息也是公开的,因此每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的,因此节点之间无需公开身份,每个参与的节点都是匿名的。

1.6.4不可篡改、可追溯

单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库,除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改,这几乎不可能发生,区块链中的每一笔交易都能通过密码学方法与相邻两个区块串联,因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

1.7区块链未来展望

从需求端看,金融、医疗、公证、通信、供应链、域名、投票等领域都开始意识到区块链的重要性并尝试与现实社会对接。

从投资端看,区块链的投资资金供给逐步上升,风投的投资热情也不断高涨,投资密度越来越大,供给端的资金供给有望推动技术的进一步发展。

从底层技术看,区块链有望促进数据记录,数据传播及数据存储管理方式的转型,区块链本身更像一种互联网底层的开源式协议,在不远的将来会触动甚至彻底取代现有互联网的底层基础协议。

从社会结构看,区块链技术有望将法律与经济融为一体,彻底颠覆原有社会的监管模式,组织形态会因其发生改变,区块链也许最终会带领人们走向分布式自治的社会。

第二章  区块链的应用场景

目前,区块链的应用已从单一的数字货币应用,例如比特币,延伸到经济社会的各个领域。考虑到各个行业应用的可行性、成熟度和重要性,本报告列举了金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益、教育就业等行业的应用场景作为代表。另外,需要特别说明的是,除金融服务行业的应用相对成熟外,其他行业的应用还处于探索起步阶段。

2.1金融服务

金融服务是区块链技术的第一个应用领域,不仅如此,由于该技术所拥有的高可靠性、简化流程、交易可追踪、节约成本、减少错误以及改善数据质量等特质,使得其具备重构金融业基础架构的潜力。

2.1.1行业痛点

在支付领域,金融机构特别是跨境的金融机构间的对账、清算、结算的成本较高,也涉及了很多的手工流程,这不仅导致了用户端和金融机构中后台业务端等产生的支付业务费用高昂,也使得小额支付业务难以开展。

在资产管理领域,股权、债券、票据、收益凭证、仓单等资产由不同的中介机构托管,提高了这类资产的交易成本,也容易带来凭证被伪造等问题。

在证券领域,证券交易生命周期内的一系列流程耗时较长,增加了金融机构中后台的业务成本。

在清算和结算领域,不同金融机构间的基础设施架构、业务流程各不相同,同时涉及很多人工处理的环节,极大地增加了业务成本,也容易出现差错。

在用户身份识别领域,不同金融机构间的用户数据难以实现高效的交互,使得重复认证成本较高,也间接带来了用户身份被某些中介机构泄露的风险。

2.1.2基于区块链的解决思路

区块链技术具有数据不可篡改和可追溯特性,可以用来构建监管部门所需要的、包含众多手段的监管工具箱,以利于实施精准、及时和更多维度的监管。同时,基于区块链技术能实现点对点的价值转移,通过资产数字化和重构金融基础设施架构,可达成大幅度提升金融资产交易后清、结算流程效率和降低成本的目标,并可在很大程度上解决支付所面临的现存问题。

2.1.3应用场景

应用场景1:支付领域

在支付领域,区块链技术的应用有助于降低金融机构间的对账成本及争议解决的成本,从而显著提高支付业务的处理速度及效率,这一点在跨境支付领域的作用尤其明显。另外,区块链技术为支付领域所带来的成本和效率优势,使得金融机构能够更处理以往因成本因素而被视为不现实的小额跨境支付,有助于普惠金融的实现。

应用场景2:资产数字化

各类资产,如股权、债券、票据、收益凭证、仓单等均可被整合进区块链中,成为链上数字资产,使得资产所有者无需通过各种中介机构就能直接发起交易。上述功能可以借助于行业基础设施类机构实现,让其扮演托管者的角色,确保资产的真实性与合规性,并在托管库和分布式账本之间搭建一座桥梁,让分布式账本平台能够安全地访问托管库中的可信任资产。此外,资产发行可根据需要灵活采用保密或公开的方式进行。

应用场景3:智能证券

金融资产的交易是相关各方之间基于一定的规则达成的合约,区块链能用代码充分地表达这些业务逻辑,如固定收益证券、回购协议、各种掉期交易以及银团贷款等,进而实现合约的自动执行,并且保证相关合约只在交易对手方间可见,而对无关第三方保密。基于区块链的智能证券能通过相应机制确保其运行符合特定的法律和监管框架。

应用场景4:清算和结算

区块链技术的核心特质是能以准实时的方式,在无需可信的第三方参与的情况下实现价值转移。金融资产的交易涉及两个重要方面:支付和证券。通过基于区块链技术的法定数字货币或者是某种“结算工具”的创设,与前文所述的链上数字资产对接,即可完成点对点的实时清算与结算,从而显著降低价值转移的成本,缩短清算、结算时间。在此过程中,交易各方均可获得良好的隐私保护。

应用场景5:客户识别

全世界的金融机构都是受到严格监管的,其中很重要的一条就是金融机构在向客户提供服务时必须履行客户识别(KYC)责任。在传统方式下,KYC是非常耗时的流程,缺少自动验证消费者身份的技术,因此无法高效地开展工作。在传统金融体系中,不同机构间的用户身份信息和交易记录无法实现一致、高效的跟踪,使得监管机构的工作难以落到实处。区块链技术可实现数字化身份信息的安全、可靠管理,在保证客户隐私的前提下提升客户识别的效率并降低成本。

2.2供应链管理

供应链是一个由物流、信息流、资金流所共同组成的,并将行业内的供应商、制造商、分销商、零售商、用户串联在一起的复杂结构。而区块链技术作为一种大规模的协作工具,天然地适合运用于供应链管理。

2.2.1行业痛点

供应链由众多参与主体构成,不同的主体之间必然存在大量的交互和协作,而整个供应链运行过程中产生的各类信息被离散地保存在各个环节各自的系统内,信息流缺乏透明度。这会带来两类严重的问题:一是因为信息不透明、不流畅导致链条上的各参与主体难以准确了解相关事项的状况及存在的问题,从而影响供应链的效率;二是当供应链各主体间出现纠纷时,举证和追责均耗时费力,甚至在有些情况下变得不可行。随着经济全球化的快速推进,企业必须在越来越大的范围内拓展市场,因此,供应链管理中的物流环节往往表现出多区域、长时间跨度的特征,使得假冒伪劣产品这样的难题很难彻底消除。

2.2.2基于区块链的解决思路

首先,区块链技术能使得数据在交易各方之间公开透明,从而在整个供应链条上形成一个完整且流畅的信息流,这可确保参与各方及时发现供应链系统运行过程中存在的问题,并针对性地找到解决问题的方法,进而提升供应链管理的整体效率。其次,区块链所具有的数据不可篡改和时间戳的存在性证明的特质能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间的纠纷,实现轻松举证与追责。最后,数据不可篡改与交易可追溯两大特性相结合可根除供应链内产品流转过程中的假冒伪劣问题。

2.2.3应用场景

应用场景1:物流

在物流过程中,利用数字签名和公私钥加解密机制,可以充分保证信息安全以及寄、收件人的隐私。例如,快递交接需要双方私钥签名,每个快递员或快递点都有自己的私钥,是否签收或交付只需要查一下区块链即可。最终用户没有收到快递就不会有签收记录,快递员无法伪造签名,因此可杜绝快递员通过伪造签名来逃避考核的行为,减少用户投诉,防止货物的冒领误领。而真正的收件人并不需要在快递单上直观展示实名制信息,由于安全隐私有保障,所以更多人愿意接受实名制,从而促进国家物流实名制的落实。另外,利用区块链技术,通过智能合约能够简化物流程序和大幅度提升物流的效率。

应用场景2:溯源防伪

区块链不可篡改、数据可完整追溯以及时间戳功能,可有效解决物品的溯源防伪问题。例如,可以用区块链技术进行钻石身份认证及流转过程记录——为每一颗钻石建立唯一的电子身份,用来记录每一颗钻石的属性并存放至区块链中。同时,无论是这颗钻石的来源出处、流转历史记录、归属还是所在地都会被忠实的记录在链,只要有非法的交易活动或是欺诈造假的行为,就会被侦测出来。此外,区块链技术也可用于药品、艺术品、收藏品、奢侈品等的溯源防伪。

2.3文化娱乐

文化娱乐是文化产业的重要组成部分,包括数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等。文化娱乐产品涉及生产、复制、流通和传播等主要环节。随着“互联网+”时代的到来,文化娱乐将迎来新的发展机遇。

2.3.1行业痛点

随着知识经济的兴起,知识产权已成为市场竞争力的核心要素。互联网应是知识产权保护的前沿阵地,但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重,网络著作权官司纠纷频发,侵蚀原创精神、行政保护力度较弱、举证困难、维权成本过高等问题成为内容产业的尖锐痛点。

2.3.2基于区块链的解决思路

使用区块链技术,可以通过时间戳、哈希算法对作品进行确权,证明一段文字、视频、音频等存在性、真实性和唯一性。一旦在区块链上被确权,作品的后续交易都会被实时记录,文化娱乐业的全生命周期可追溯、可追踪,这为司法取证提供了一种强大的技术保障和结论性证据。

另外,文化娱乐的起点是创意、核心是内容,利用区块链技术,能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通,缩短价值创造周期。其次,利用区块链技术,可实现数字内容的价值转移,并保证转移过程的可信、可审计和透明。最后,基于区块链的政策监管、行业自律和民间个人等多层次的信任共识与激励机制,同时通过安全验证节点、平行传播节点、交易市场节点、消费终端制造等基础设施建设,不断提升文化娱乐行业的存储与计算能力,有助于文化娱乐业跨入全社会的数字化生产传播时代。

2.3.3应用场景

应用场景1:改变音乐市场格局

音乐行业的市场规模巨大,但在传统模式下,音乐人很难获得合理的版税。利用区块链技术,使音乐整个生产和传播过程中的收费和用途都是透明、真实的,能有效确保音乐人直接从其作品的销售中获益。另外,音乐人跨过出版商和发行商,通过区块链平台自行发布和推广作品,不需要担心侵权问题,还能更好地管理自己的作品。

应用场景2:文化众筹

文化众筹不同于传统意义的民间集资或金融领域的债权和股权融资,基于区块链的文化消费端的众筹服务,具有在独特的泛金融和非金融特色,是围绕知识产权(IP)的新业态。基于区块链特性和虚拟市场规则,使得消费者能够参与IP创作、生产、传播和消费的全流程,而不需要依靠第三方众筹平台的信用背书。另外,利用区块链技术,添加信任的确权节点,进行IP及其相关权利的交易,以及权益分配等功能,可解决交易不透明、内容不公开等问题。非公开融资也可以通过区块链实现跨地域建立人与人之间的信任关系。

2.4智能制造

加快推进智能制造,是实施《中国制造2025》的主攻方向,是落实工业化和信息化深度融合、打造制造强国的战略举措,更是我国制造业紧跟世界发展趋势、实现转型升级的关键所在。

2.4.1行业痛点

实施智能制造,重点任务就是要实现制造企业内部信息系统的纵向集成,以及不同制造企业间基于价值链和信息流的横向集成,从而实现制造的数字化和网络化。在现实中,由于制造设备和信息系统涉及多个厂家,原本中心化的系统主要采用人工或中央电脑控制的方式,实时获得制造环节中所有信息的难度大。同时,所有的订单需求、产能情况、库存水平变化以及突发故障等信息,都存储在各自独立的系统中,而这些系统的技术架构、通讯协议、数据存储格式等各不相同,严重影响了互联互通的效率,也制约了智能制造在实际生产制造过程中的应用。

2.4.2基于区块链的解决思路

利用区块链技术,可有效采集和分析在原本孤立的系统中存在的所有传感器和其他部件所产生的信息,并借助大数据分析,评估其实际价值,并对后期制造进行预期分析,能够帮助企业快速有效地建立更为安全的运营机制、更为高效的工作流程和更为优秀的服务。数据透明化使研发审计、生产制造和流通更为有效,同时也为制造企业降低运营成本、提升良品率和降低制造成本,使企业具有更高的竞争优势。智能制造的价值之一就是重塑价值链,而区块链有助于提高价值链的透明度、灵活性,并能够更敏捷地应对生产、物流、仓储、营销、销售、售后等环节存在的问题。

2.4.3应用场景

应用场景1:组建和管理工业物联网

组建高效、低成本的工业物联网,是构建智能制造网络基础设施的关键环节。在传统的组网模式下,所有设备之间的通信必须通过中心化的代理通信模式实现,设备之间的连接必须通过网络,极大提高了组网成本,同时可扩展性、可维护性和稳定性差。

区块链技术利用P2P组网技术和混合通信协议,处理异构设备间的通信,将显著降低中心化数据中心的建设和维护成本,同时可以将计算和存储需求分散到组成物联网网络的各个设备中,有效阻止网络中的任何单一节点的失败,而导致整个网络崩溃的情况发生。另外,区块链中分布式账本的防篡改特性,能有效防止工业物联网中任何单节点设备被恶意攻击和控制后带来的信息泄露和恶意操控风险。最后,利用区块链技术组建和管理工业物联网,能及时、动态掌握网络中各种生产制造设备的状态,提高设备的利用率和维护效率,同时能提供精准、高效的供应链金融服务。

应用场景2:生产制造过程的智能化管理

在传统的生产模式下,设备的操作、生产和维护记录是存储在单一、孤立的系统中,一旦出现安全和生产事故,企业、设备厂商和安全生产监管部门难以确保记录的真实性与一致性,也不利于后续事故的防范及设备的改进。

区块链技术能够将制造企业中的传感器、控制模块和系统、通信网络、ERP系统等系统连接起来,并通过统一的账本基础设施,让企业、设备厂商和安全生产监管部门能够长期、持续地监督生产制造的各个环节,提高生产制造的安全性和可靠性。同时,区块链账本记录的可追溯性和不可篡改性也有利于企业审计工作的开展,便于发现问题、追踪问题、解决问题、优化系统,极大提高生产制造过程的智能化管理水平。

2.5社会公益

随着互联网技术的发展,社会公益的规模、场景、辐射范围及影响力得到空前扩大,“互联网+公益”、普众慈善、指尖公益等概念逐步进入公益主流。这些模式不仅解构了传统慈善的捐赠方式,同时推动公众的公益行为向碎片化、小额化、常态化方向发展。同时,各式各样的公益项目借助互联网,实现丰富多彩的传播,使公益的社会影响力被成百倍地放大。

2.5.1行业痛点

慈善机构要获得持续支持,就必须具有公信力,而信息透明是获得公信力的前提。公众关心捐助的钱款、物资发挥了怎样的作用。既要知道公益机构做了什么,也要知道花了多少,成本有多高。这种公信度的高低和公益的成效决定了公益机构能否获得公众的认同和持久支持。然而,在过去几年里,公益慈善行业时不时地爆发出一些“黑天鹅”事件,极大地打击了民众对公益行业的信任度。公益信息不透明不公开,是社会舆论对公益机构、公益行业的最大质疑。公益透明度影响了公信力,公信力决定了社会公益的发展速度。信息披露所需的人工成本,又是掣肘公益机构提升透明度的重要因素。

2.5.2基于区块链的解决思路

区块链从本质上来说,是利用分布式技术和共识算法重新构造的一种信任机制,是用共信力助力公信力。区块链上存储的数据,高可靠且不可篡改,天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息,如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等,均可以存放于区块链上,在满足项目参与者隐私保护及其他相关法律法规要求的前提下,有条件地进行公开公示。

为了进一步提升公益透明度,公益组织、支付机构、审计机构等均可加入进来作为区块链系统中的节点,以联盟的形式运转,方便公众和社会监督,让区块链真正成为“信任的机器”,助力社会公益的快速健康发展。

区块链中智能合约技术在社会公益场景也可以发挥作用。在对于一些更加复杂的公益场景,比如定向捐赠、分批捐赠、有条件捐赠等,就非常适合用智能合约来进行管理。使得公益行为完全遵从与预先设定的条件,更加客观、透明、可信,杜绝过程中的猫腻行为。

2.5.3应用场景

区块链与公益的结合,有很多的应用场景和想象空间,目前已经有真实的应用案例投产上线。2016年7月,支付宝与公益基金会合作,在其爱心捐赠平台上线设立了第一个基于区块链的公益项目,为听障儿童募集资金,帮助他们“重获新声”。在这次的项目中,捐赠人可以看到一项“爱心传递记录”的反馈信息,在进行了必要的隐私保护基础上,展示了自己的捐款从支付平台划拨到基金会账号,以及最终进入受助人指定账号的整个过程。以上所有的信息,都来源于区块链上的数据,既从技术上保障了公益数据的真实性,又能帮助公益项目节省信息披露成本,充分体现出了区块链公益的价值。

2.6教育就业

教育就业作为社会文化传授、传播的窗口,需要实现学生、教育机构以及用人就业单位之间的无缝衔接,以提高教育就业机构的运行效率和透明度。区块链系统的透明化、数据不可篡改等特征,完全适用于学生征信管理、升学就业、学术、资质证明、产学合作等方面,对教育就业的健康发展具有重要的价值。

2.6.1行业痛点

学生信用体系不完整、未建立历史数据信息链、数据维度有限,导致政府、企业无法获得完整有效信息,这直接导致学生无法便捷、公平地享受应有的服务。学历造假、论文造假、求职简历造假,用人单位、院校缺乏验证手段,蒙受信息不对称产生的损失,降低了学校与企业间、院校与院校间的信任。另外,针对一些学术性实验、跨校组织的公开课以及多媒体教学资源,在网络上往往存在版权纠纷与学术纠纷,对学者以及研究人员缺乏相应的知识产权保护,影响了高等学府对学术研究的积极性。

2.6.2基于区块链的解决思路

利用区块链技术对现存运行方案不足之处进行优化,能有效简化流程和提高运营效率,并能及时规避信息不透明和容易被篡改的问题。利用分布式账本记录跨地域、跨院校的学生信息,方便追踪学生在校园时期所有正面以及负面的行为记录,能帮助有良好记录的学生获得更多的激励措施,并构建起一个良性的信用生态。

利用区块链技术,可为学术成果提供不可篡改的数字化证明,为学术纠纷提供了权威的举证凭据,降低纠纷事件消耗的人力与时间。同时,这种数字化证明可以与已有的应用无缝整合,为每一个文字、图片、音频、视频加盖唯一的时间戳身份证明,交叉配合生物识别技术,从根本上保障了数据的完整性、一致性,保护了知识产权。

2.6.3应用场景

应用场景1:教育存证在教育存证场景上,基于区块链的学生信用平台可创建含有关基本信息的数字文件,然后使用用户的私钥对证书的内容进行签名,再对证书本身附加签名。依赖于创建的哈希值,可以验证证书内容是否被篡改。最后,再用私钥在区块链上创建一条数字记录,保证用户信息和证书内容的一致性。教育机构利用自己的私钥签署一份具有完整信息记录的数字证书,将其哈希值存储在区块链中,在每一次发放和查询时,都会由智能合约触发相应的多重签名校验,确保不会被恶意查询,交易输出将数字证书分配给需求方,如学生或者用人单位。

应用场景2:产学合作

产学合作是教育机构与用人企业之间多赢的机制,现在教育存在的问题之一就是封闭办学,即学生的技能信息、知识体系未与用人企业的技能需求、市场趋势保持信息对称。通过引入区块链技术,实现学生技能与社会用人需求无缝衔接,可精确评估人才录用、岗位安排的科学性和合理性,能有效促进学校和企业之间的合作。

 

第三章  国内外对区块链技术的发展态度

区块链的应用价值得到全球的广泛关注,发达国家认识到区块链技术的巨大应用前景,开始从国家层面思考区块链的发展道路。中国与世界同步,也启动了相关的研究和实践。

3.1美国

2015年1月26日,纽交所入股的Coinbase,获批成立比特币交易所,美国以纽约州为代表的比特币监管立法进程初步完成。

2015年6月,纽约金融服务部门发布了最终版本的数字货币公司监管框架Bitlicense,美国司法部、美国证券交易所、美国商品期货交易委员会、美国国土安全部等多个监管机构从各自的监管领域表明了对区块链技术发展的支持态度。

2016年6月,美国国土安全部对6家致力于政府区块链应用开发的公司发放补贴,以便让企业研究政府的数据分析、链接设备和区块链。国防部正致力于研发一个去中心化的分类账,以保证地面部队通讯及后勤免受外国侵扰。

除了政府外,产业界也开始纷纷在区块链技术展开布局。2015年底,各大金融机构都加大了区块链技术研究力度。硅谷的科技巨头纷纷推出了区块链项目。

3.2欧盟

2016年2月,欧盟委员会把加密数字货币放在快速发展目标领域的首位,这项举措推动了各个机构针对数字货币的政策研究。

同年4月18-21日,欧洲数字货币与区块链技术论坛(EDCAB)为欧盟议会的政策制定者举办了一个集中讨论区块链的“博览会”。同时,欧洲中央银行表示,欧洲央行计划对区块链和分类账簿技术与支付、证券托管以及抵押等银行业务的相关性进行评估。

3.3加拿大

承认比特币的“货币地位”。2013年12月,世界上首个比特币ATM机在温哥华投入使用,并修订法案规范比特币业务。2016年6月,加拿大央行展示了利用区块链技术开发的CAD-Coin——电子版加元。

3.4英国

英国政府2016年1月发布关于区块链的研究报告《区块链:分布式账本技术》,第一次从国家层面对区块链技术的未来发展应用进行了全面分析并给出了研究建议。白皮书建议将区块链例如英国国家战略,冰推广应用于金融、能源等领域。6月,英国政府进行了区块链试点,跟踪福利基金的分配以及使用情况。据英国工作与养老部称,政府希望这一计划能够提供金融参与度的深度信息,并未财政预算提供支持。

3.5俄罗斯

俄罗斯互联网发展研究院(Internet Development Institute)准备了一个名为“经济与金融”的路线图,包括管理区块链的建议。在2017年1月,关于“合法化”区块链技术的发展路线图提交给了普京总统,对技术发展的未来法律框架进行了规划。

3.6德国

世界首个承认比特币合法化地位的国家。2013年8月,德国宣布承认比特币的合法地位,并已纳入国家监管体系。德国银行协会Bankenverband(BdB)认为区块链技术可能会对金融市场产生重大影响。2016年,德国联邦金融监管局(BaFin)对分布式分类账的潜在应用价值进行了探索,包括在跨境支付中的使用,银行之间转账和交易数据的储存。

3.7日本

日本金融厅(FSA)在2016年初提交了议案,关于国内经济管理条例对日本国家立法机关带来的改变。这个定义能让比特币变成一种资产,由此给交易所引进了反洗钱(AML)和了解你的可贺(KYC)规则。2016年5月,日本首次批准数字货币监管法案,并定义为财产。日本成立了首个区块链行业组织,叫做区块链合作联盟(BCCC)。该组织由30多家对研究开发区块链技术感兴趣的日本公司组成。日本经济贸易产业省(METI)已经发布了有关区块链技术的新调查结果,建议政府“验证使用案例的有效性”。

3.8澳大利亚

2016年3月,澳大利亚邮政(Australia Post)开始探索区块链技术在身份识别中的应用。澳大利亚邮政计划将区块链技术用于选举投票。维多利亚州和塔斯马尼亚州政府的实体财产主任Tim Adamson称,这一系统将做到防篡改、可追溯、匿名和安全。区块链技术在澳大利亚也被应用于政治领域,一个新政党Flux正在试图利用区块链技术改写政治通货制度。

3.9中国

2016年2月央行行长周小川指出“数字货币必须由央行发行,区块链是可选的技术”。此前,央行还召开了数字货币研讨会,央行数字货币的票据原型试点测试成功。

在国务院印发的《“十三五”国家信息化规划》的第四部分重大任务和重点工程中,规划指出要强化区块链等战略性前沿技术并进行超前布局。工信部联合多家知名企业编写区块链技术白皮书,《白皮书》指出了区块链的核心技术路径以及未来区块链技术标准化方向和进程。信通院为此正在密集调研以制定技术标准。

从行业角度来看,一批行业联盟正在建立起来,通过打造区块链的技术、政策、应用的交流平台,推动国内区块链技术的研究和项目落地。2015年12月,区块链研究联盟、区块链应用研究中心成立;2016年1月,全球共享金融100人论坛在北京宣布成立“中国区块链研究联盟”;2月,中关村区块链产业联盟成立;4月,中国分布式总账基础协议联盟(China Ledger)宣布成立。

从企业角度来看,从2015年开始,国内陆续涌现了很多区块链技术相关的创业公司。据Blockchain Angeles不完全统计,全球共有1175家区块链创业公司先后设立,主要集中在美国、欧洲及中国等少数国家地区。目前中国共有区块链创业公司及研究机构近100家,其中主要分布在北京,上海,杭州,深圳等经济发达地区,创业企业主要集中在区块链的底层基础架构、数字资产流通、资产鉴证证明、物流、供应链等领域应用。

第四章  区块链在农业的应用价值

4.1当前农业领域的痛点

我国农业正处于一个转型升级的关键时期,农产品盲目高产违规现象丛生、流通加工环节不可信任等问题都阻碍着农产品的可持续发展,主要现状可以从农业生产经营形态、资源可持续发展情况、信息化程度和食品安全角度四个角度分析:

1、农业生产经营形态:农业生产经营依然比较传统、粗放,靠天吃饭的局面没有根本改变。

2、资源可持续发展情况:在生产过程中,大量资源和能源消耗,致使生态环境破坏严重,直接影响生态安全、人民健康。

3、信息化程度:农业信息化、现代化水平还处在刚起步阶段,需要引入更多的先进技术,提升农业智能化水平。

4、食品安全:过去三十年我国农业发展一直处于“化学阶段”,缺乏安全的食品管理体系。

4.2区块链对农业的价值和意义

农业是个巨大的市场,农产品生产种植、农业金融、质量认证溯源等都可以成为区块链的巨大应用场景。

区块链是一个崭新的概念,又是一个革命性的理念。业内人士认为,未来区块链必将改变世界。区块链技术的分散式储存、不可篡改、安全性、可追溯性、可编程性,以及它给我们建立起的信任机制,都增加了它在未来改变经济、改变世界的可能性。

区块链技术有着强大的技术保障,信息透明、篡改难度高,以区块链技术作为底层应用的农产品监督追溯检测体系,可以将农产品的来历真实地呈现在消费者面前,让消费者放心购买,有利于增加农产品销售,能够让优质的农产品发挥其真正的经济价值。

4.3区块链技术在农业中的应用场景

4.3.1农业物联网+区块链

物联网(Internet of Things)是一种通过网络技术将传感器、控制器和机器设备等连接起来,通过物物相连实现机器设备智能化管理和控制的目的。物联网技术已被应用到农业的诸多领域,包括农业环境监测、温室大棚生产控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方方面面。

但是物联网技术也面临着许多问题和挑战,这些问题有可能成为未来发展和应用的巨大障碍:

1、个人隐私:中心化的管理架构无法自证清白,个人隐私数据被泄露的相关事件时有发生。就最近事例而言,人民网报道,成都266个摄像头被网络直播就是一个案例。

2、架构僵化:目前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统,随着低功耗广域技术(LPWA)的持续演进,可以预见的是,未来物联网设备将呈几何级数增长,中心化服务成本难以负担。据IBM预测,2020年,万物互联的设备将超过250亿个。

3、通信兼容:全球物联网平台缺少统一的语言,这很容易造成多个物联网设备彼此之间通信受到阻碍,并产生多个竞争性的标准和平台。

4、多主体协同:目前很多物联网都是运营商、企业内部的自组织网络,涉及到跨多个运营商、多个对等主体之间的协作时,建立信用的成本非常高。

农业物联网和区块链的结合将使这些设备实现自我管理和维护,这就省去了以云端控制为中心的高昂的维护费用,降低互联网设备的后期维护成本,有助于提升农业物联网的智能化和规模化水平。

物联网龙头纷纷开始布局区块链,根据Forrester Wave:物联网软件平台的报告显示,IBM、PTC、GE和微软已成为占据物联网平台市场的主导企业。SAP、AWS、Cisco、LogMeln、Exosite、Ayla Networks和Zebra Technologies名列前11名。

区块链+物联网的国际标准先行探索,2017年3月,中国联通联合众多公司和研究机构在ITU-T SG20成立了全球首个物联网区块链(BOT,Blockchain of Things)标准项目,定义了去中心化的可信物联网服务平台框架。

4.3.2大数据+区块链

传统数据库的三大成就:关系模型、事务处理、查询优化,一直到后来互联网盛行以后的NOSql数据库的崛起。数据库技术还推动了农业全产业链改造升级,指导农事生产、预测农产品市场需求,辅助农业决策,以此达到规避风险、增产增收、管理透明等预期目标。

但未来随着信息工程进一步推进、信息化进一步深入和农业大数据采集大体系的建立,如何保障规模化数据的真实性和有效性,将是一个亟待解决的问题,而区块链自身携带的不可伪造、无法篡改等特征,可以很好的解决这些问题。

大数据+区块链带来的改变

1、数据安全:区块链让数据真正“放心”的流动起来

区块链以其可信任性、安全性和不可篡改性,让数据被解放出来。用一个案例来说明区块链是如何推进基因测序大数据产生的:区块链测序可以利用私钥限制访问权限,利用分布式计算资源,低成本完成测序服务,从而推进数据的海量增长。

2、数据开放共享:区块链保障数据的私密性

政府掌握着大量高密度、高价值数据,如医疗数据、人口数据等。政府数据开放是大势所趋,将对整个经济社会的发展产生不可估量的推动力。

然而,数据开放的主要难点和挑战是如何在保护个人隐私的情况下开放数据。基于区块链的数据脱敏技术能保证数据私密性,为隐私保护下的数据开放提供了解决方案。数据脱敏技术主要是采用了哈希处理等加密算法。基于区块链技术的英格码系统(Enigma),在不访问原始数据情况下运算数据,可以对数据的私密性进行保护,杜绝数据共享中的信息安全问题。

例如公司员工可放心地开放可访问其工资信息的路径,并共同计算出群内平均工资。每个参与者可得知其在该组中的相对地位,但对其他成员的薪酬却一无所知。 

3、数据存储:区块链是一种不可篡改的、全历史的、强背书的数据库存储技术

区块链技术,通过网络中所有节点共同参与计算,互相验证其信息的真伪以达成全网共识,可以说区块链技术是一种特定数据库技术。迄今为止大数据还处于非常基础的阶段,基于全网共识为基础的数据可信的区块链数据,是不可篡改的、全历史的,也使数据的质量获得前所未有的强信任背书,也使数据库的发展进入一个新时代。

4、数据分析:区块链确保数据安全性

数据分析是实现数据价值的核心。在进行数据分析时,如何有效保护个人隐私和防止核心数据泄露,成为首要考虑的问题。例如,随着指纹数据分析应用和基因数据检测与分析手段的普及,越来越多的人担心,一旦个人健康数据发生泄露,将可能导致严重后果。

区块链技术可以通过多签名私钥、加密技术、安全多方计算技术来防止这类情况的出现。当数据被放置在区块链上,使用数字签名技术,就能够让那些获得授权的人们才可以对数据进行访问,通过私钥既保证数据私密性,又可以共享给授权研究机构,数据统一存储在去中心化的区块链上,在不访问原始数据情况下进行数据分析,既可以对数据的私密性进行保护,又可以安全地提供给全球科研机构、医生共享,作为全人类的基础健康数据库,对未来解决突发疾病、疑难疾病带来极大的便利。

4.3.3农产品质量安全追溯+区块链

农产品质量安全追溯系统以农产品条码标签作为主线,针对农产品从生产到销售各环节的农产品质量安全数据进行及时采集上传,为消费者提供及时的农产品质量安全追溯查询服务,为农牧等部门提供有效的农产品质量安全监督管理机制和手段。

农产品质量安全追溯系统在传统条码管理系统的基础上应用开发,具有功能齐全、操作性强、安全可靠三大特点,可以提供良好的产品信息跟踪服务的相关功能。

但农业产业化过程中,生产地和消费地距离拉远,消费者对生产者使用的农药、化肥以及运输、加工过程中使用的添加剂等信息根本无从了解,这使得消费者对生产的信任度大打折扣。

农产品质量安全追溯+区块链带来的改变

基于区块链技术的农产品追溯系统,一旦所有的数据记录到区块链账本上,将不能被改动,依靠不对称加密和数学算法的先进科技从根本上消除了人为因素,使得信息更加透明。

区块链对农产品质量安全追溯的价值在于其基础架构,核心优势是区块链的去中心化账本技术、共识机制与智能合约。通过对每笔交易建立共享的、不可改变的记录,区块链会形成一个准确性和可靠性毋庸置疑的不断增大的交易账本。

通过与区块链的结合来实现农产品身份信息自证,将成为整个防伪追溯行业的信任门槛,从根本上改变生产主体、防伪追溯服务商“自说自话”的局面,提升第三方联合体背书的技术基础。不仅能让技术服务商、生产者凭此自证清白,也能让政府监管更加有迹可循,呈现给消费者的信息更加真实可靠。

4.3.4农业金融+区块链

近年来,随着互联网及移动互联网技术的发展,科技不断进步,金融也逐渐拓展至农村、农业领域,但这些进步大都集中在农村这个地理概念中,新型农业经营主体的抵押和风险测算问题仍难以解决,对于农业这个行业概念的金融破局仍在懵懂的摸索中。

我国的农村金融发展长期存在明显供需矛盾,金融抑制是长时期存在的状态,主要问题是农村金融服务不足和新型农业经营主体信贷可获得性较差。而新型农业经营主体进入信贷市场存在障碍则是重要原因,障碍导致了商业金融机构缺乏服务新型农业经营主体的内生动力,归根到底绕不开新型农业经营主体的抵押和风险测算问题。

区块链金融却为解决农业融资难问题提供了新想法,其去中心化特色提供了新的思路和可能。

农业金融+区块链带来的改变

1、准确性:区块链保障信用信息

当新型农业经营主体申请贷款时,需要提供相应的信用信息,这就需要依靠银行、保险或征信机构所记录的相应信息数据。但其中存在着信息不完整、数据不准确、使用成本高等问题。

区块链可以依靠程序算法自动记录海量信息,并存储在区块链网络的每一个终端上,信息透明、篡改难度高、使用成本低。因此,申请贷款时不再依赖银行、征信公司等中介机构提供信用证明,贷款机构通过调取区块链的相应信息数据即可。

2、安全性:区块链保障信用问题

区块链改善了农业金融所需各方的数据收集,完成数据共享的模式,区块链的不可篡改特性,进一步保证了数据的安全,建立在去中心化的P2P信用基础,在全球互联网市场上,能够发挥出传统金融机构无法替代的高效率低成本的价值传递的作用。

4.3.5农业保险+区块链

我国农业保险市场虽然看似广阔,但始终无法出现爆发式的增长。阻碍农业保险发展的主要因素是收费率低,保费收入少,自然风险高和评估流程复杂。农业保险多为政策性保险,本身收费较低,保费收入大部分来自政府补贴。一旦遇到自然灾害或是出现疫病,农民出现财产损失,需要花费大量人力物力对受灾区域进行评估,同时还会受到复杂的评估环境限制,评估技术上的困难和人工成本过高的影响。而且农业保险品种小、覆盖范围低,经常会出现骗保事件。

区块链与农业保险结合之后,农业保险在农业知识产权保护和农业产权交易方面将有很大的提升空间,而且会极大的简化农业保险流程。

农业保险+区块链带来的改变

1、区块链让保险更保险

以往农业保险或多或少会掺杂着一些虚假因素,如不在赔付合同标准内不予理赔,却往往被有心人利用,导致骗保事件的发生,区块链以其可信任性、安全性和不可篡改性,让更多数据被解放出来。

2、区块链提升赔付标准智能化

智能合约是区块链的一个重要概念,将智能合约概念用到农业保险领域,使农业保险赔付更加智能化。以往发生重大的农业自然灾害,相应的理赔周期会比较长,而将智能合约用到区块链后,一旦检测到农业灾害,就会自动启动赔付流程,赔付效率更高。

3、区块链全面保障双方权益

区块链技术同样还能保障保险公司权益,农户提供养殖全过程的数据将同时共享给保险公司,使保险公司同样可以实时监控农业生产的全过程,对农户资产的风险评估也就更准确,提供了风险定价和风险控制的依据。不仅降低保险和信贷的风控风险以及评估成本,同时也增加了保险公司对农户和养殖资产的承保热情。区块链技术能同时保障生产者、保险公司等多方的权益,为当下农业保险的拓展了新的思路。

4.3.6供应链+区块链

供应链是围绕核心企业,通过对商流、信息流、物流、资金流的控制,从采购原材料开始到制成中间产品及最终产品、最后由销售网络把产品送到消费者手中的一个由供应商、制造商、分销商直到最终用户所连成的整体功能网链结构。

供应链能够提高商品和产品从A点转移到B点这整个过程的可见性和控制性。

但随着商品生产和供应周期呈现出极端零碎化、复杂化以及地理分散化的特征,传统的概念和技术已经无法再支持现今的商品生产和供应周期,供应链过程现在具有不透明性及缺陷性,管理难度很大。

1、链主的管理幅度有限

当链主将自己的管理幅度向上游和下游不断延伸之时,必然带来成本的急剧上升和效率的大幅下降。优秀的链主,例如丰田,可以向上管理到三、四级以上的供应商。即便如此,丰田也无法做到端到端的全面覆盖。更不要说大多数企业远没有丰田这样的实力,更没有这样的动力。

2、链主的影响力有限

链主毕竟也只是一家企业,比它小的供应商或客户或许会对它俯首称臣、唯唯诺诺。然而,当它遇上了那些规模远胜于自己的供应商或客户时,就好比打扑克牌,我有小鬼,你有大鬼,管是管不住的,只能靠博弈,看谁的牌技更高超。而这种博弈,一定会带来诸多的不确定性和效率的丧失。

3、链主自身的管理能力有限

往往由于缺乏人才、工具或资金,许多链主无法使用最为先进的管理工具或利用有效的资源对链条上的实物流、信息流和资金流进行合理的管理,造成供应链上低效无序的状态。

供应链+区块链带来的改变

这些问题有望通过区块链来弥补,区块链作为一种新兴技术也已经证明了自己的价值,最有助于不同行业实现透明度并提高效率,区块链的“去中心化”模式,为解决这些问题提供了丰富的想象力。

1、区块链可建立信任

区块链中的数据不可篡改,信息的不对称性将大大的降低,企业之间的沟通成本也随之降低。解决了信息失真扭曲的问题,供应链的运行效率大幅提升。

数据可以在供应链的上下游之间无损流动,“区块链”联盟企业之间不需要浪费时间进行博弈,而将更多的精力花费在如何与其它供应链比拼成本和效率,为最终客户提供最优的产品和服务上。

2、区块链建立自由的管理体系

企业协同依靠的“共识机制”,而非“链主”的管理意志。在“共识机制”下,企业和企业之间的运营参考的是一套协商确定的流程。由于联盟企业信息足够透明,彼此足够信任,这样一套流程可以满足联盟企业之间的利益,甚至可以成为行业的标准。

企业之间甚至可以形成“动态联盟”,即联盟内的企业可以自愿加入或退出,只要符合联盟的准入和退出的标准即可,而由于“共识机制”和信任的存在,企业加入和退出的成本极低。

3、区块链提供解决机制

当区块链的供应链上出现纠纷时,解决机制变得简单容易。由于“区块链”记录了企业之间的各类交易信息,可以轻松地进行数据溯源,甚至可以辅助解决假冒伪劣产品等问题。

事实上,这一功能当前已经被运用于实践。IBM就推出了一项服务:允许客户通过区块链技术对供应链上的高价值商品进行追踪。Everledger公司使用了该项服务,希望能够利用区块链技术来推动钻石供应链提高透明度,从而改变那充斥着强迫劳动、暴力滋生行为的非洲钻石市场。

4.4区块链在农业领域面临的挑战

区块链技术在农业领域的应用还处于初级阶段,比较稀缺,其底层技术还存在一定的制约。而农业是一个有生命的产业,需要更进一步突破区块链技术的限制才能完美的与之融合。

4.4.1区块容量和运算速度受限

以比特币中的区块链为例,比特币交易每秒只能处理7笔订单,而主流支付网络可以处理每秒上万笔订单,如果单纯依靠增加区块内存的大小,那完整节点将会是一个非常大的负担。如何有效的节省运算空间和提高运算速度是区块链面临的一大难点。

4.4.2硬件优化和能源损耗

区块链的特点导致它的运行需要全网所有节点一起维护和验证,这使得设备将会一直大负荷的运转,间接加速了设备的老化和损坏,也浪费了大量的能源和后期维护费用,甚至因为损坏导致区块链中部分节点无法储存所有的记录。如何优化设备使用和减少能源浪费决定了区块链在未来究竟能走多远。

4.4.3加密算法风险

随着量子计算机的发展,密码的破解概率变得越来越高,区块链技术能否在其所依赖的加密算法被破解之前寻找到更安全的加密算法,也是未来必须面对的一个问题。

4.4.4软件技术优化

区块链技术非常复杂,涉及密码学、计算数学、人工智能等很多跨学科、跨领域的一些前沿技术,大部分工程师也很难在短期内掌握。农业信息化是国家信息化的“短板”,现阶段最缺乏的就是农业信息化的综合性人才,懂农业的人不懂信息化,懂信息的人不懂农业。

区块链作为一种科技型技术,虽在科技与金融行业的应用已日趋成熟,但农业领域却才刚刚入门,如何优化软件技术,方便更多人使用将是区块链在未来一定会面对的问题。

第五章  “丰大农服”的社会责任

江苏丰收大地现代农业服务发展有限公司(简称“丰大农服”)是面向全国的农业一站式现代服务平台,和元一农业三产融合研究院合署办公,它以研究院理论研究为指导,围绕农业三产融合、创意农业、特色小镇、产业园的需求,提供农业产业园托管、规划咨询、品牌运营等相关服务,以订单转化、专家服务为核心,力求为农业发展提供便捷、专业、可持续的线上线下服务方案,作为一个连接生产者、消费者、专家、企业、政府的平台,“丰大农服”能够集聚资金、技术、信息等为农服务要素,将一二三产紧密融合,形成完整产业链,结合区块链、大数据和人工智能等核心技术,最终实现生产者、消费者、专家、企业、政府间的无缝对接。

5.1传递优质农产品价值

消费升级时代下,我国居民的消费心理正随着消费环境的变化发生着巨大的改变,人们对农产品的消费从必需消费升级到商品消费,主要表现三个方面:一是从物质消费转变为精神消费,人们在关注商品质量的同时开始追求消费感受与服务享受。二是从趋同心理转变为求异心理,个人消费意识的增强与商品服务种类的丰富推动个性化消费成为主流。三是文化消费与绿色消费的兴起,消费观念的改变促进消费层次的提升。消费者购买水果、蔬菜、米面、肉蛋奶等农产品,最关心的三点就是“新鲜”、“安全”、“土气”,“安全”是消费者购买农产品首要关注问题,“新鲜”是农产品外观价值的直接表现“土气”是消费者心中产品与生态、自然的联系。

在如何解决安全问题上,当前普遍采用的是食品农产品安全可追溯体系,但此追溯体系是从生产者角度,而非消费者角度考虑问题,农产品质量的隐蔽性导致消费者无法从外观上建立和判断产品与二维码信息的一致性,无法验证数据的真实性,而“丰大农服”从消费者角度出发,用消费端倒推生产端,以三产带动一产,用专家指导生产,以订单农业形式管理和监督生产端。

种植大户、家庭农场、企业等新型农业经营主体对科技和技术引入持保守态度,市场的不确定性导致科技投入和产出无法预测。“丰大农服”通过消费终端的优质农产品体验场所,搭建消费者和优质农产品的桥梁,带动农产品进城,实现终端农产品品牌溢价,同时促成产品订单交易,利用专家的农业领域专业知识,按既定的标准进行种植指导,从源头保障农产品安全,解决科技下乡问题,将优质农产品的价值传递给消费者。

5.2创建诚信的行业环境

在农业转型发展的今天,企业信用对农业行业的健康发展有至关重要的作用,对企业来说,诚信是企业发展立身之本、生存之源,有了它,企业才能生存和发展,才能给企业带来效益,创造长远的发展条件。当前,许多人由于利益的驱使,弄虚作假之风盛行,一些生产经营者诚信意识淡薄,制假售假、违规使用投入品、非法添加使用禁用物质等问题仍然比较突出,严重损害了广大人民群众的切身利益,打击了消费者的消费信心,也削弱了我国农产品在国际市场上的竞争力,近年来发生的一系列农产品质量安全事件都暴露出农产品质量安全信用缺失问题。加快推进我国农业行业诚信建设,具有重大而深远的现实意义。

“丰大农服”致力于搭建消费者与生产者的诚信桥梁,我们将进一步强化意识,规范行为,提高为农服务水平,积极参与诚信建设活动,共同致力于营造崇德向善、文明和谐、诚实守信的农业环境,维护公平、公正的市场环境。

5.3推动农业标准化体系建设

随着农业生产技术水平的提高,我国农产品已由数量为主转到了质量安全与数量相统一,农业生产由数量型转向质量型,由传统农业走向市场农业、现代化农业。因此,推进农业标准化建设,是转变农业增长方式、加强农业结构战略性调整的迫切需要。

农业标准化体系是指围绕农、林、牧和蔬菜、水产业等制定的以国际、国家标准为基础,行业标准、地方标准和企业标准相配套的产前、产中、产后全过程系列标准。以质量农产品标准化为核心,以农业先进实用技术标准、现代设施农业标准、检测方法标准和管理标准相配套,形成农业标准信息网络。农业标准化涉及到五大体系即:农业标准化体系建设、推广体系建设、检测监测体系建设、质量认证体系建设、农业标准监督管理体系建设。

作为农业生产向市场化、现代化迈进的主要手段和必经之路,农业标准化体系建设至关重要,“丰大农服”将围绕农业标准化体系建设不断探索,以标准化农业产业园建设为切入口,针对当前许多农业园区盈利少,有的处于亏损状态,不仅无法收回政府投入的大量资金,而且还变成了政府的沉重包袱,人们期望的“创造利润、普及技术”的园区功能未能完全实现,农业园区发展急需转型的现象和问题,“丰大农服”将以专业管理团队入驻园区,按照标准化模式进行园区运营,为园区提供发展所需的资金、技术、人才等要素,通过对接消费者,为园区提供客流和订单,充分发挥园区的组织协调能力,进行优质农产品生产,由“丰大农服”专家团队指导生产,以消费端资金流入带动园区发展,共同实现农产品增值、农业增效、农民增收。

5.4促进区块链农业领域技术研究

我国农业正处于一个转型升级的关键时期,农产品生产地和消费地距离拉远,消费者对生产者使用的农药、化肥以及运输、加工过程中使用的添加剂等信息根本无从了解,消费者对生产的信任度降低。

利用区块链技术建立的农产品溯源系统,将在农村金融、农产品质量认证溯源应用场景实现应用,农民个人在申请贷款时,基于区块链的信息透明、篡改难度高的特点,可以从数据库里直接调取个人经营情况、交易信息、信用记录等信息,大大降低数据采集成本,也无需银行、保险、征信机构等中介机构提供信用证明,避免了信息不完整、数据不准确、使用成本高等问题,简化操作流程。

目前区块链技术拥有强大技术保障,将农产品监督追溯检测体系与区块链结合具有重要价值意义,“丰大农服”将不断促进区块链技术在农业领域的技术研究,结合大数据、物联网、云计算、人工智能等核心技术,构建农业现代化服务大数据,为传递优质农产品价值提供更可靠的技术手段,让消费者放心购买,让优质农产品发挥真正价值。

5.5推动理论研究的交流与合作

区块链技术作为新一代颠覆性的应用,已延伸应用到金融、供应链、公共服务、物联网、电子商务等多个领域,在世界各地引发高度关注,其应用创新日渐成为引领发展的新动力,有可能引发新一轮技术创新和产业变革。2018年伊始,区块链应用更是迎来了集中爆发,各种区块链项目相继启动,多项区块链项目陆续布局,全球目前已经有20多个国家正在投资区块链技术。

在此背景下,为进一步加强沟通,深入交流,推动区块链在农业领域的健康发展,“丰大农服”将联合政府、科研院所、专家、企业家,参与区块链技术研究,推动区块链应用发展,推动区块链产业进程,就国内外区块链政策、发展趋势、合作模式等方面展开研讨,搭建区块链信息交流和合作平台。