區(qū)塊鏈背景下跨境政府間數(shù)據(jù)交換互操作研究

劉明瑤 余益民 陳韜偉

摘要：區(qū)塊鏈可以通過(guò)無(wú)紙化貿(mào)易提高跨境政府間（G2G）的進(jìn)程效率，但這為跨境G2G帶來(lái)了新的法律、組織、技術(shù)和語(yǔ)義等方便數(shù)據(jù)交換的互操作問(wèn)題。通過(guò)對(duì)跨境G2G和互操作的介紹，進(jìn)而分析區(qū)塊鏈背景下跨境G2G數(shù)據(jù)交換互操作問(wèn)題，從當(dāng)前研究現(xiàn)狀和實(shí)例提出不同的模式和解決方案。

關(guān)鍵詞：跨境G2G；區(qū)塊鏈；互操作；數(shù)據(jù)交換；跨境貿(mào)易

引言

區(qū)塊鏈被許多跨境貿(mào)易的參與者視為進(jìn)一步促進(jìn)跨境貿(mào)易交易和貿(mào)易數(shù)字化的新機(jī)遇。跨境貿(mào)易主要涉及企業(yè)（B）和政府（G）兩類行為者之間的數(shù)據(jù)和文件交換，即B2G和G2G。而跨境貿(mào)易G2G包括國(guó)家層面的G2G和跨境G2G。

國(guó)家層面的G2G和跨境B2G一般通過(guò)跨境貿(mào)易單一窗口（SingleWindow）來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換及一系列貿(mào)易活動(dòng)。單一窗口是指參與國(guó)際貿(mào)易和運(yùn)輸?shù)母鞣?，通過(guò)單一的平臺(tái)提交標(biāo)準(zhǔn)化的信息和單證以滿足相關(guān)法律法規(guī)及管理的要求。

本文將對(duì)互操作進(jìn)行介紹的同時(shí)，列舉和分析了區(qū)塊鏈背景下跨境G2G數(shù)據(jù)交換互操作研究現(xiàn)狀和問(wèn)題，由此提出基于區(qū)塊鏈的跨境G2G數(shù)據(jù)交換互操作的三種模式及解決方案。

1、互操作介紹

跨境背景下的互操作是指不同組織之間為實(shí)現(xiàn)互惠互利和商定的共同目標(biāo)進(jìn)行互動(dòng)的能力，通過(guò)它們各自的信息和通信技術(shù)系統(tǒng)（ICTsystem）之間的數(shù)據(jù)交換來(lái)完成組織之間的信息和知識(shí)共享，以支持?jǐn)?shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)流程。同時(shí)，根據(jù)EIF（Eu ropeanInteroperabilityFramework），互操作可分為四個(gè)層面，包括法律互操作、組織互操作、技術(shù)互操作和語(yǔ)義互操作，各層面標(biāo)準(zhǔn)如圖1.1所示。

法律互操作：跨境G2G所涉及的每個(gè)部門在其法律框架內(nèi)開(kāi)展工作，不同成員國(guó)法律之間的不兼容會(huì)使互操作更加復(fù)雜?？梢灾贫ǚ苫ゲ僮鲄f(xié)定，擁有統(tǒng)一的法律標(biāo)準(zhǔn)。

組織互操作：組織合作的重點(diǎn)是通過(guò)提供可用、易于識(shí)別、可訪問(wèn)的服務(wù)來(lái)集成業(yè)務(wù)流程和滿足需求?？梢灾付缇矴2G業(yè)務(wù)流程參與者的義務(wù)，然后定義預(yù)期的服務(wù)級(jí)別、支持/上報(bào)程序、聯(lián)系方式等。

技術(shù)互操作：應(yīng)商定正式的技術(shù)規(guī)范，包括接口、安全和消息收發(fā)規(guī)范、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、動(dòng)態(tài)注冊(cè)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)規(guī)范，確保各技術(shù)接口能相互對(duì)話，這允許IT系統(tǒng)在技術(shù)層面上相互交談。

語(yǔ)義互操作：鑒于各國(guó)不同的語(yǔ)言、文化、法律和行政環(huán)境，在對(duì)交換信息的確切含義的理解、保存和格式方面存在重大挑戰(zhàn)?？梢圆捎梅诸惙ā⒋a列表、數(shù)據(jù)字典、各部門的語(yǔ)義數(shù)據(jù)庫(kù)等形式。

而通過(guò)區(qū)塊鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)交換同樣需要解決法律、組織、技術(shù)和語(yǔ)義這四個(gè)層面的互操作問(wèn)題?？缇矴2G在區(qū)塊鏈上的互操作可以理解為進(jìn)出口政府機(jī)構(gòu)或企業(yè)在不同鏈間的信息交換，稱為跨鏈信息交換，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈相互通信，完成信息共享。

2、基于區(qū)塊鏈的跨境政府間互操作研究現(xiàn)狀

一些國(guó)家或企業(yè)為促進(jìn)跨境G2G發(fā)展流程，正在開(kāi)發(fā)或已開(kāi)發(fā)了一些基于區(qū)塊鏈的貿(mào)易平臺(tái)，而這些區(qū)塊鏈平臺(tái)之間“互不交談”。例如，IBM（國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司）的試點(diǎn)項(xiàng)目使用了HyperledgeFabric，而微軟的區(qū)塊鏈產(chǎn)品則建立在以太坊區(qū)塊鏈之上。至于R3CEV，一個(gè)位于美國(guó)紐約的區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司，它已經(jīng)開(kāi)發(fā)了自己的DLTCorda平臺(tái)。而一家初創(chuàng)公司Provenance使用的是以太坊區(qū)塊鏈，其他提供基于區(qū)塊鏈的解決方案以跟蹤產(chǎn)品和提高供應(yīng)鏈透明度的公司（如Everleger）則建立在HyperledgerFabric上。這些公司所做的項(xiàng)目都使用了自己感興趣的分布式賬本技術(shù)，但它們所建立的平臺(tái)缺乏互操作性，限制了技術(shù)和項(xiàng)目的使用和可擴(kuò)展性。當(dāng)然，可以在兩個(gè)特定平臺(tái)之間建立特別的橋梁，但這種定制的解決方案不容易擴(kuò)展。

現(xiàn)在不同區(qū)塊鏈之間相互作用的想法開(kāi)始出現(xiàn)具體的解決方案。在分類賬內(nèi)部，例如企業(yè)以太坊聯(lián)盟，2018年5月發(fā)布了基于以太坊的許可區(qū)塊鏈的開(kāi)源跨平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)框架，該框架將允許以太坊公共區(qū)塊鏈上構(gòu)建的許可鏈之間的互操作。雖然這一新發(fā)展意義重大，但不會(huì)解決建立在不同平臺(tái)上的分類帳之間的互操作問(wèn)題，但在這方面，問(wèn)題也在向前發(fā)展。Hyperledger項(xiàng)目正在積極開(kāi)展工作，以開(kāi)發(fā)各種分類帳間互操作解決方案，HyperledgerQuilt（一組通過(guò)實(shí)施ILP提供互操作的工具，ILP主要是在跨分布式和非分布式分類帳傳輸價(jià)值的支付協(xié)議），通過(guò)實(shí)施支付協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)分類帳系統(tǒng)之間的互操作性，以跨系統(tǒng)轉(zhuǎn)移價(jià)值。2018年5月，兩家初創(chuàng)公司Clearmatics和Axoni展示了金融衍生品如何產(chǎn)生在一個(gè)企業(yè)區(qū)塊鏈上并在另一個(gè)企業(yè)區(qū)塊鏈上結(jié)算。

2017年11月，三個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)——Aion、ICON和Wanchain背后的公司宣布成立一個(gè)新的倡導(dǎo)組織-區(qū)塊鏈互操作性聯(lián)盟，旨在制定全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)之間更好的連通性和互操作性。以太坊聯(lián)合創(chuàng)始人JoeLubin、比特幣科學(xué)家AdamBack、Hyperledger執(zhí)行董事BrianBehlendorf和分布式分類帳聯(lián)盟R3的RichardGendalBrown正在共同努力，通過(guò)開(kāi)發(fā)能夠促進(jìn)互操作性的分布式分內(nèi)賬技術(shù)，或者通過(guò)允許用戶擁有自己的個(gè)人資料的身份解決方案，來(lái)探索使網(wǎng)絡(luò)可互操作的方法。除此之外，一些國(guó)家或企業(yè)還提出了有關(guān)解決語(yǔ)義互操作的項(xiàng)目。

海關(guān)、物流公司和貿(mào)易商通常不使用相同的語(yǔ)義，并以不同的方式查看數(shù)據(jù)。聯(lián)合國(guó)電子商務(wù)中心和世界海關(guān)組織都在研究數(shù)據(jù)模型，以開(kāi)發(fā)跨界數(shù)據(jù)交換的通用語(yǔ)言。例如，聯(lián)合國(guó)電子商務(wù)中心提議將其核心組件庫(kù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)參考模型作為區(qū)塊鏈的基本構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)交換互操作，并制定了一項(xiàng)關(guān)于數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化的建議（第34號(hào)建議），而世界海關(guān)組織也開(kāi)發(fā)了自己的數(shù)據(jù)模型。其他國(guó)際組織也正在研究技術(shù)和語(yǔ)義互操作問(wèn)題。2017年6月，中金銀監(jiān)會(huì)啟動(dòng)了一個(gè)由銀行業(yè)、金融科技和法人公司的行業(yè)領(lǐng)袖組成的工作組，以建立一套金融科技公司可以堅(jiān)持的最低標(biāo)準(zhǔn)，以幫助解決“數(shù)字孤島問(wèn)題”。

3、跨境政府間數(shù)據(jù)交換互操作模式及解決方案

未使用單一窗口之前跨境貿(mào)易G2G流程是通過(guò)進(jìn)出口供應(yīng)商、海關(guān)、檢驗(yàn)檢疫、監(jiān)管部門等一些企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)之間直接進(jìn)行信息交換，需提交較多紙質(zhì)資料并且程序復(fù)雜繁瑣，這時(shí)的互操作即為個(gè)交易部門或企業(yè)間直接的信息交換；當(dāng)前的跨境貿(mào)易G2G流程則通過(guò)國(guó)際貿(mào)易單一窗口來(lái)進(jìn)行，將之前的紙質(zhì)文檔轉(zhuǎn)為電子文檔來(lái)進(jìn)行信息交換，這時(shí)則需要單一窗口之間的互操作；而基于區(qū)塊鏈的跨境貿(mào)易G2G可分為三種互操作的模式：同一區(qū)塊鏈平臺(tái)間的互操作、同一區(qū)塊鏈技術(shù)不同區(qū)塊鏈平臺(tái)間的互操作、不同區(qū)塊鏈技術(shù)不同區(qū)塊鏈平臺(tái)間的互操作。

3.1 同一區(qū)塊鏈平臺(tái)間的互操作

基于區(qū)塊鏈的跨境G2G互操作理想的情況是，使用單一窗口的進(jìn)出口政府機(jī)構(gòu)處于同一個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)上。在這種情況下，不需要分內(nèi)賬內(nèi)互操作。根據(jù)平臺(tái)的規(guī)則，數(shù)據(jù)可以通過(guò)平臺(tái)從一方直接交換到另一方?？梢詫?duì)智能合約進(jìn)行編碼，以便僅與平臺(tái)中的其他政府機(jī)構(gòu)和其他參與者共享某些類型的數(shù)據(jù)。這個(gè)方案正在接受該領(lǐng)域的各參與者的考驗(yàn)，例如，新加坡海關(guān)申報(bào)倡議。IBM與新加坡海關(guān)合作，開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的海關(guān)門戶網(wǎng)站，使其能夠?qū)?bào)關(guān)單從紐約發(fā)送到新加坡。允許分類賬內(nèi)的成員在一個(gè)地方實(shí)時(shí)獲取所有海關(guān)信息。但是這樣的平臺(tái)很難在全球?qū)用嫔蠈?shí)現(xiàn)，這種做法更有可能局限于一些貿(mào)易線和一些海關(guān)當(dāng)局。

3.2 同一區(qū)塊鏈技術(shù)不同平臺(tái)間的互操作

另一種情況是，單一窗口之上進(jìn)出口雙方的政府機(jī)構(gòu)都屬于建立在相同區(qū)塊鏈技術(shù)（例如HyperledgerFabric）上的兩個(gè)不同平臺(tái)。這時(shí)，將需要分類帳內(nèi)互操作——即建立在相同區(qū)塊鏈技術(shù)上的區(qū)塊鏈平臺(tái)之間的互操作。這種互操作是目前深入研究的主題，解決方案也在不斷涌現(xiàn)。例如，企業(yè)以太坊聯(lián)盟提出的在以太坊公共區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上構(gòu)建的許可鏈之間的互操作性。這種方案使用相同的技術(shù)解決不同平臺(tái)的互操作問(wèn)題，平臺(tái)對(duì)技術(shù)的兼容性要求較高，需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。雖然智能合約可以確保其他相關(guān)機(jī)構(gòu)只能檢索某些類型的信息，但鑒于基于區(qū)塊鏈技術(shù)的框架層出不窮，這一方案很可能僅限于某些特定情況。

3.3 不同區(qū)塊鏈技術(shù)不同平臺(tái)間的互操作

使用不同的區(qū)塊鏈技術(shù)在不同區(qū)塊鏈平臺(tái)間進(jìn)行互操作比起前兩種方案更有可能在未來(lái)幾年成為現(xiàn)實(shí)。這一方案中，交易雙方的政府機(jī)構(gòu)將各自屬于不同的平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)都基于自己的技術(shù)。在這種情況下，需要分類帳之間的互操作。目前正在討論的一個(gè)更具全球性的辦法是建立一個(gè)分類賬間公證系統(tǒng)，該系統(tǒng)將允許授權(quán)方核實(shí)交易，而不考慮創(chuàng)建交易的分類賬。公證可以由一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體進(jìn)行，也可以由不同的實(shí)體進(jìn)行，但代價(jià)是要重新引入某種程度的集中化。許多研究者認(rèn)為公證系統(tǒng)的發(fā)展是廣泛互操作的關(guān)鍵因素。

這些不同的方案表明，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在集成系統(tǒng)下可以極大地促進(jìn)跨境G2G交互，但它不太可能是解決全球G2G互操作問(wèn)題的靈丹妙藥。更可能的情況是，在不同區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)上建立的全球平臺(tái)共存。除非這些平臺(tái)之間的互操作問(wèn)題得到解決，否則使用區(qū)塊鏈以促進(jìn)技術(shù)性的跨境G2G交互，以及更普遍的國(guó)際貿(mào)易交易，不太可能真正發(fā)揮作用。

4、結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)的廣泛使用帶來(lái)的互操作問(wèn)題是值得研究的熱點(diǎn)，而本文主要針對(duì)基于區(qū)塊鏈的跨境G2G四個(gè)層面互操作進(jìn)行了研究，解決區(qū)塊鏈在跨境政府間的互操作問(wèn)題可以促進(jìn)跨境政府間的價(jià)值交換和數(shù)據(jù)交換，提高安全性和可擴(kuò)展性?；谝恍﹪?guó)家或企業(yè)對(duì)于區(qū)塊鏈互操作的研究項(xiàng)目，提出了三種區(qū)塊鏈互操作模式及解決方案，對(duì)區(qū)塊鏈跨鏈數(shù)據(jù)交換互操作的進(jìn)一步研究有所幫助。區(qū)塊鏈應(yīng)用于其他領(lǐng)域的互操作同樣具有很大的研究?jī)r(jià)值，且在跨境G2G的研究也需要繼續(xù)改進(jìn)。

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[4] https：//www.hyperledger.org/projects/q-uilt

作者簡(jiǎn)介：

劉明瑤，云南財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院，研究方向：區(qū)塊鏈技術(shù)，信息安全；

余益民，博士，云南財(cái)經(jīng)大學(xué)信息中心，主任，研究方向：電子政務(wù)，區(qū)塊鏈技術(shù)；

陳韜偉，云南財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院，研究方向：區(qū)塊鏈技術(shù)，信息安全。