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臺灣港群10月號 2018-10-05
緊緊連在一起

港埠智慧物流新革命 之四

淺談航港導入區塊鏈應用的發展潛力

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  • 撰稿:太平船務有限公司 副總經理 陳麒全

Blockchain Technology 無疑是自2017年來最具討論性的課題之一, 對未來的港口物流和航港數位化有著巨大的影響。一些人將區塊鏈技術描述為一個簡單的分散式資料庫, 此技術在被開發中持續的炒作著新鮮議題, 而另一些專業意見則認為區塊鏈技術是今日的數位革命, 未來將會導致社會和經濟的急遽變化。


Blockchain Technology 無疑是自2017年來最具討論性的課題之一, 對未來的港口物流和航港數位化有著巨大的影響。一些人將區塊鏈技術描述為一個簡單的分散式資料庫, 此技術在被開發中持續的炒作著新鮮議題, 而另一些專業意見則認為區塊鏈技術是今日的數位革命, 未來將會導致社會和經濟的急遽變化。因此, 我們需要關注這一個技術發展將帶給航港與物流產業創新實用價值. 

 

區塊鏈技術的潛力在於資訊同步和擴展網絡。該技術可以連接以前未連結資訊的任一方, 啟用新的協作形式來創造新的價值環境與新商機。在港口物流中, 採區塊鏈技術可通過記錄、驗證和保護資訊鏈中的每個事件,來管理或改變實體貨物交易與其流動過程的進程。

 

區塊鏈技術在港口物流的應用前景廣闊, 隨著技術的成熟, 許多其他應用和商業模式將應運而生;在最初網際網路出現時, 也發生了類似的發展。區塊鏈技術的潛能加上通過智慧合約的自動執行, 納入貿易融資、針對產品可追溯性的驗證和所有過程自動化執行的效能,被推斷是最有希望實現當前供應鏈電子自動化的願景目標。然而, 這些願景需要在締約上鍊的各環使用者一齊大規模實施的扶持條件下,來逐步實證當前的概述願景, 發掘困難與解決問題以利採用區塊鏈技術的未來部署, 進而對應港口物流方面的實作經驗進行潛力評估。

 

區塊鏈技術(Blockchain Technology)

今天大家感受的到我們正生活在一個越來越需要提高效率的世界裡。供應鏈管理和物流尤其需要安全可靠的流通系統; 這必須與更快、更便宜和更有效的過程結合起來。實現這種效率的最重要方法之一是獲取有效資訊和共用資料。

對於物流, 這意味著有即時效度、可靠性、可見度和整合型的相關資料, 以便能夠在正確的過程與適當的時間產生作用與結果。特別是在港口, 實體貨物經由港區在不同的運輸方式或於航線之間切換, 這些交換資料的傳遞是極其重要的。

在今天 一些港口對於貨物流動轉換服務的進程仍然很舊式。貨物流動過程中的相關交易和貨物本身與供應鏈服務者的資訊傳遞方式, 有時因為人為或環境因素或資源不足而出現效率低下,有些資訊傳遞作業仍然需要電話通話和採書面文檔來驗證,傳遞與核實。

在區塊鏈技術下, 所有的貨物資訊都將在運輸過程中進行監控管理, 於今日聯網環境中, 讓所有與貨流相關聯的各方都可以接受資料共用共享, 以及以數位化的資料形式接收,這是發展智慧物流供應鏈的終極條件. 因此各港口資訊系統必定是需要大步邁向數位化最重要的一步,同時現行做法與管理概念也可能需要再學習為再升級做準備。

Blockchain Technology 是一個上鍊的資料庫, 用於存儲網路中所有當事方共用的事務。

區塊鏈

 

首先,對區塊鏈需要的第一個理解是: 它是一種「將資料寫錄的技術」。區塊鏈起源於中本聰 ( Satoshi Nakamoto )的比特幣,因此區塊鏈就是作為比特幣的底層技術,是一個「去中心化的分散式資料庫,透過集體維護讓區塊鏈裡面的資料更可靠,或是可以把它理解成是一個全民皆可參與的電子記帳本,一筆一筆的交易資料都可以被記錄。

區塊鏈技術可以說是互聯網時代以來,最具顛覆性的創新技術,依靠複雜的密碼學來加密資料,再透過巧妙的數學分散式演算法,讓互聯網最讓人擔憂的安全信任問題可以在不需要第三方介入的前提下讓使用者達成共識,以非常低的成本解決了網路上信任與資料價值的難題。 

區塊鏈有幾個最重要的特色,首先就是它的核心宗旨──去中心化,為了強調區塊鏈的共享性,讓使用者可以不依靠額外的管理機構和硬體設施、讓它不需要中心機制,因此每一個區塊鏈上的資料都分別儲存在不同的雲端上,核算和儲存都是分散式的,每個節點都需要自我驗證、傳遞和管理,這個去中心化是區塊鏈最突出也是最核心的本質特色。

在去中心化的前提之上,每個運算節點的運作方式就會透過「工作量證明機制(Proof of Work,POW)」來進行,也就是誰先花費最少的時間,透過各自的運算資源來算出答案並得到認可它就成立,如此一來就可以實現多方共同維護讓交易可以被驗證。

 

與去中心化類似的概念是區塊鏈的「開放性」和「獨立性」,區塊鏈技術的基礎是開放的,除了其中交易的訊息會另外被加密之外,其中所有的運算數據都是對所有人開放,任何人都可以透過公開的介面去查詢區塊鏈中的數據,其系統信息非常透明。

而獨立性指的是整個區塊鏈的系統不需要依靠第三方,因此便不會受到任何外力的干預。同時也就衍生出了區塊鏈的相對「安全性」和「匿名性」,因為區塊鏈的數據是分散式的演算,因此也沒有人可以隨意修改網路上的數據,去除掉了人為操控的可能,也就讓區塊鏈本身相對安全,因為區塊鏈上的訊息不需要公開驗證,彼此之間的訊息傳遞都可以匿名進行。

區塊鏈的另一大特色是其「不可竄改性」,區塊鏈中的每一筆資料一旦寫入就不可以再改動,只要資料被驗證完就永久的寫入該區塊中,其中的技術是透過 Hashcash 演算法,透過一對一的函數來確保資料不會輕易被竄改,這種函數很容易可以被驗證但卻非常難以破解,無法輕易回推出原本的數值,資料也就不能被竄改,每個區塊得出的值也會被放進下一個區塊中,讓區塊鏈之間的資料也都被正確的保障。  

 

區塊鏈技術運作原則

英文原則

同時通過其典型的資料存取特色, 區塊鏈技術以多種方式進行資訊數位化使港口朝向智慧化作業導向, 所以將能為港口物流效能產生極大化的增值。

 

信任關係

由於區塊鏈技術是基於各方之間的共識, 此技術上所提供的資訊來源是可靠的。隨著時間的推移, 合作夥伴的資料驗證在區塊鏈技術上樹立了聲譽, 這表明了他們彼此的信任。此外, 由於信任亦可以由區塊鏈技術網路建立, 因此在兩個交易合作夥伴之間所存在服務的協力廠商或將不再是必要的。為了建立足夠的信任參與 區塊鏈技術網絡, 有關各方的動機和目標必須明確。在港口端, 上鏈中的公司可以相互信任, 以便共用資訊和提高共用過程的效率。

 

安全機制

加密機制確保了存儲在區塊鏈技術上的資訊敏感性。這為在分類帳上寫入資訊和驗證資訊的複雜過程提供了解決方案。這種複雜的機制不僅保證了資訊的有效性, 而且也防止了欺詐。實際上, 實務證明在添加了六個交易區塊之後, 更改存儲在該塊上的資訊將變得極不可能。

 

資訊能見度

引入區塊鏈技術將提高供應鏈的透明度。對於港口物流, 這意味著貨櫃或貨櫃內產品本身可以很容易地被追蹤和查核其狀態。此外, 提高能見度也可以促進不同組織之間的資訊交流。通過資料共用讓貨櫃在整個港口移動的關鍵資訊可以致力於改善港口物流。即時存取對方的資訊將加快交易過程的金流支付和提速貨櫃的移動。例如, 當貨櫃運費已支付並且已發送付款確認時, 當前只能依賴運送人通知港區碼頭業者放行貨櫃給取貨人。這個過程與步驟不是全面性跨方連接的, 大多數交易證明與通知都需要人工核實。使用區塊鏈技術解決方案, 在卸載貨櫃到貨的那一刻即各個關係方同時共用資料。運費付款與稅務報關可以幾乎立刻被執行並且被相關單位核實, 緊接著是航商自動放貨通知與海關通關放行一併啟動。這個過程只需要當下幾分鐘而不是在卸載貨櫃到貨的那一刻事前或事後幾天。

 

網絡互聯與擴展可能

區塊鏈技術為港口物流和數位化增加價值的另一種方式是: 它刺激網路擴張和互聯互通的方式。在公開和開放架構上的區塊鏈技術解決方案下, 網路將變得分散化, 不同的區塊鏈技術網絡可以在世界各地相互作用, 允許不同的港區以獨特的方式協同工作。在港區提供服務的相關聯公司通過區塊鏈共用平台連接了彼此, 各方將能夠以區塊鏈技術實現並增加新的合作可能性進而提升效用。

互聯

 

供應鏈全面整合

區塊鏈技術將更完整地整合供應鏈 (貨流、財務、通關和貿易等資訊流)。當貨物與貨櫃流動通過港口時所分享某些資訊, 例如貿易融資、海關要求的資訊和任一方執行服務任務所需的每一項資訊。當貨物在不斷變化的供應鏈環境中, 整合這些資訊流動可以給港口一個新的競爭效率優勢。上述不同的增值方式彙集在一起, 並在港口物流中導致更快、更便宜、更有效的過程。此外, 因為便利和效率之故所帶來的用戶經驗,還可以與客戶建立堅固的夥伴關係。

 

 

區塊鏈技術於港區應用

下面引用一個實際應用的場景, 並與目前的情況進行了比較。

當前是一對多或一對一資訊傳遞環境: 

當航商承運人進入口岸時, 所載貨物的資料一般由船舶代理處理, 並傳送至港口監管單位的系統完成報備。透由電腦與網路收集各方之間的資訊, 但是, 過程步驟並不是跨各方系統連接的, 亦不是所有涉及貨流的相關者都包括在網路資訊交換中 (如保險公司、銀行)。這個過程相較於區塊練技術而言是低效率的通信方式.

合作

 

導入區塊鏈技術變身共用資訊存儲平台的生態圈: 

區塊鏈技術平臺的導入實施,可以促進參與這過程的所有各關係單位之間的即時資訊交流。這可以通過將貨物資訊存儲在分類帳上來實現。區塊鏈技術下電子化文檔交換, 過程中所涉及的相關主體被授予存儲資訊塊的許可權。這一進程可以進一步加速, 包括目前在資訊交換過程外的相關第三方 (如:銀行、保險公司), 一起邀請上區塊鏈技術平台, 所以可以即時獲取資訊並降低事務維運人力和時間成本。

資訊交流快速

 

 

區塊鏈技術疊代應用: FIN tech, 5G 與物聯網結合的願景實現

讓物聯網傳輸設備本身成為區塊鏈技術生態系的資訊接收節點。例如, 貨物追蹤器可以裝入貨櫃裡並發送訊息, 以便智能設備可以自動記錄傳遞資訊並上鍊, 而無需任何使用者輸入。此外, 安裝在貨櫃中的感應器亦可以隨時監控貨物的狀況回饋報告.

隨時監控

在自動化物聯網傳輸過程中, 區塊鏈技術的效率讓供應鏈體系資金交易或融資程序自動形成。在這種情況下, 讓智慧合約決定哪些交易將在什麼時候發生。當金融機構與供應鏈當事方相連上鍊, 一旦某一行動發生並記錄上區塊鏈技術平台, 就可以核實自動批准付款。一般通常的情況是產品的購買方會盡可能延長時間向供應商支付款項, 以維持或提高自己的周轉資金。

但是區塊鏈技術意味著供應商能夠在貨物提取當下發送給買方發票。並在前述貨物提取當下通知銀行, 進行買方貨款金額的批准交易通知。這樣, 供應商得到付款的速度加快, 而買方由於即時付款亦可受益得到折扣。而銀行監督角色變弱下只需支付小額轉帳費用,省去大量押匯與匯兌往來的時間和交易成本,使供應商和買方都能從這種情況中受益。下圖示是今日交易過程, 試想當所有步驟能一步到位時所帶來的效能潛力, 正是採用區塊鏈技術的核心能力。

交易過程

 

創造出可見度高和可追溯性的循環經濟

每種產品項目都可以再被回收和再銷售。每種產品的組成項目經過設計與分類, 讓可回收的成份標示呈現於區塊鏈技術資料庫裡。再進行物流配送與使用標示紀錄追蹤。

由於許多公司不願意分享這些細項商品設計結構資訊, 因為他們擔心潛在的競爭優勢可能會失去, 因此應該建立一個系統, 確保資訊不會洩露。區塊鏈技術將構成一種解決辦法, 即只有針對在有需求必要時,或只有在適當被授權的使用人的情況下,才可以共用資訊。

此外, 區塊鏈技術還可以解決產品退貨逆物流的追蹤管理問題。基於可追溯性的概念, 實施循環經濟的公司將可以透視退貨產品的數量和來源, 進行合理化的回收作業。區塊鏈技術的循環經濟是建立在物質的不斷循環利用上的經濟發展模式,形成「資源、產品、再生資源」的循環,使整個系統產生極少的廢棄物,甚至達成零廢棄的終極目標,進而從根本上解決經濟發展與環境衝擊的矛盾。

 

可追溯性的循環經濟

結論和建議

區塊鏈技術帶來希望, 既能支援港口的數位化, 又能提高供應鏈流程的效率。然而, 在相關研究中, 有一些問題和普遍關注議題逐漸出現; 這些問題大多與企業部門需要進行的轉變以及需要發生的心態變化有關。

可以概述主要關切問題: 接受新技術所引起的導入困難、缺乏信任的生態系、各國對區塊鏈生態系的監管治理和未來所衍生法律問題的需要目前沒有對策. 因此在任何類型的區塊鏈體系結構可以大規模實現之前, 都需要解決前述這些問題。

在區塊鏈技術能夠成功實施之前, 心態必須改變。而改變會遇到阻力, 重要的是要確保每個人都願意上鍊。因為區塊鏈發展最關鍵問題之一是信任。有關的合作夥伴必須能夠相信並依賴系統提供的資料。

相反的, 提供資料方的可靠度在這裡扮演著很大的角色。也許, 未來需要第三方認證機構向公司查核認證頒發證書, 類似于 ISO 證書或保證某種原產地的證書, 或如 "公平貿易" 標籤來認可資料提供者是在規範範疇下產出可信賴的資訊。所以資料共用應被視為一個機會, 而不是威脅。這種心態的改變將使一個組織能夠從比它提供給系統本身的資料獲得更大量的資料並從中獲益。

 


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