异构区块链网络视域下跨境电商多元信息协同模式研究

known 发布于 2025-08-06 阅读(404)

摘 要:区块链技术凭借去中心化、不可篡改、可追溯等特性,能够有效保障跨境电商社会网络中的多元信息协同。本文聚焦异构区块链网络视域下的跨境电商多元信息协同模式研究,以跨境电商平台产品信息、物流信息、支付信息、海关监管和清关信息,以及跨境电商各利益群体交流信息为五大交易主体,构建五种不同的区块链架构,并利用区块链的跨链技术,将这五种架构整合成跨境电商多元信息协同的异构区块链网络。在此基础上,深入剖析该异构区块链网络在信息协同层面对跨境电商发展的优势与瓶颈。本文所提出的跨境电商多元信息协同模式,不仅丰富了区块链技术的应用场景,还有助于推动跨境电商多方协作与良性生态的构建。

关键词:跨境电商;异构网络;信息协同;多元信息;区块链

中图分类号:F713.36 文献标识码:A 文章编号:2096-0298(2025)03(b)--05

随着全球化进程的不断推进和数字化技术的深度渗透,跨境电商已成为全球贸易的重要组成部分。据海关统计,2024年,我国跨境电商进出口总额达2.63万亿元,增长10.8%,消费者和企业越来越依赖跨境电子商务平台进行商品交易和服务。传统跨境电商模式依赖中心化的平台和中介机构,导致信息不对称、信任缺失、交易效率低下、成本高昂等问题,如支付结算周期长、物流信息不透明、跨境纠纷难以解决等。此外,跨境电商涉及大量敏感数据(如用户信息、交易数据、支付信息等),传统中心化存储方式容易成为黑客攻击的目标,数据泄露和隐私侵犯事件频发。区块链技术具备去中心化、不可篡改、可追溯、智能合约等特性,为解决跨境电商的痛点提供了新的可能。目前,区块链技术已在跨境支付、供应链管理、商品溯源等领域得到初步应用,但整体仍处于探索阶段,尚未形成成熟的商业模式和生态系统。随着区块链技术的不断发展,出现了公有链、联盟链、私有链多种类型的区块链平台,每个平台都有其特定的应用场景和优势。跨境电商涉及多个参与方(如商家、消费者、物流公司、支付机构、海关等),每个参与方都可能使用不同的区块链平台,因此需要一种能够整合多元信息的平台,推动跨境电商的高质量发展。本文研究的跨境电商多元信息协同异构区块链网络不仅有助于构建安全、可信、高效的跨境电商信息基础设施,促进数字贸易发展,还可提高我国数字贸易的国际竞争力。

1 研究综述

信息协同是指运用协同的思想对信息进行深加工,强调成员之间对各类信息资源进行共建共享,并通过相互作用、相互协调而形成协同效应[1]。现有文献中,学者对信息协同的研究集中在协同主体之间的博弈问题、信息协同模型的构建、信息协同共享机制等方面。例如,蒲泓宇(2023)[2]以人、事项、信息三者之间的耦合机理构建了智慧政务信息协同超网络模型,并对政务信息协同超网络模型的协同效应进行了测度;张瑞敏(2023)[3]以制造商为核心,构建了供应商—制造商—经销商三级供应链物流信息协同模型。围绕跨境电商这一研究主题,有学者从跨境电商信息生态系统构建进行研究。例如,张夏恒和肖林(2023)[4]构建元宇宙跨境电商信息生态系统,提出了横向、纵向、内外和虚实协同治理的理念;郭海玲(2021)[5]构建了以服务对象、服务主体、服务内容和服务策略协同为关键维度的跨境电商平台信息服务协同模式,并从信息资源协同、人才资源协同、技术资源协同三方面对该协同模式的实现路径进行了分析;岳森和冯莉(2021)[6]从信息协同的角度分析了跨境电商的运作模式,指出信息协同模式更有助于跨境电商的资产运作;朱嘉琪(2021)[7]基于协同理论,从跨境电商信息服务主体、客体、系统及外部环境的角度构建了跨境电商信息服务体系。

区块链具有去中心化的分布式架构,以及不可篡改、匿名等特点,在跨境电商信息协同方面有着不可替代的作用。有学者从整体角度研究区块链对跨境电商信息协同的作用,如郑国凯等(2022)[8]构建了基于区块链的跨境电商信息协同模型,提出跨境物流、跨境支付、质量检测等的信息流层次模型等。有学者从细分模块对跨境电商信息协同进行了相关研究。例如,杜志平和区钰贤(2023)[9]构建了跨境物流联盟信息协同模式,并进行动态仿真分析;杨扬和石相团(2020)[10]提出“区块链+跨境甩挂运输”信息平台整体框架,实现货主、物流企业、承运人、海关等用户的信息共享;祝锡永和李杰(2020)[11]提出以区块链技术为依托,构建物流、采购和库存三方面的供应链信息协同优化框架模型;檀钟盛等(2024)[12]利用区块链、代理重加密和星际文件系统有效解决了零售用户隐私泄露问题。

综上可知,以区块链为基础构建跨境电商信息协同平台已引起了学者的关注和研究。本文旨在构建异构区块链网络视域下跨境电商多元信息协同模式,以期对跨境电商的发展提供一定的理论支持和实践指导。

2 跨境电商多元信息构成主体

跨境电商涉及跨境平台产品交易、跨境支付、跨境物流,以及国内报关和目的国清关等专业的海关服务,涉及跨境电商平台服务商、物流服务商、支付服务商、国内外海关及检验检疫机构多个市场参与主体的协作。本文依据跨境电商联盟所介绍的相关观点,结合现阶段跨境电商全流程的实际运营情况,根据跨境电商多元信息存储与利用的主体不同,将其多元信息主体分为跨境电商平台产品信息、跨境物流企业物流信息、跨境支付企业支付信息、海关清关及监管信息,以及跨境电商各利益群体关于跨境电商相关交流信息5个部分。

2.1 跨境电商平台产品信息

产品信息是指关于产品的所有详细信息,包括产品的名称、描述、规格、价格、图片、认证信息等,这些信息是消费者了解产品、评估产品价值、做出购买决策的重要依据,因此产品信息的质量和准确性尤为重要。在跨境电商中,电商平台、物流企业、支付机构等参与方需协同处理产品信息。电商平台需确保产品信息的准确性和完整性,以便消费者做出明智的购买决策;物流企业需了解产品的尺寸、重量等信息,以便合理安排运输和配送;支付机构则需确保产品价格信息的准确性,以便进行正确的支付结算。因此,产品信息协同是跨境电商交易顺利进行的关键环节,而提供产品信息的跨境电商平台是跨境电商多元信息构建的主体。

2.2 跨境物流企业物流信息

物流信息作为电商“三流”之一,是指在跨境电商交易过程中,涉及商品运输、仓储、配送等物流环节的所有相关信息,包括商品的运输状态、位置追踪、预计送达时间等,对消费者、电商平台和物流企业都至关重要。在跨境电商流程中,电商平台需向物流企业提供准确的订单信息和特殊的需求信息;物流企业需实时更新运输状态和位置追踪信息,并向电商平台和消费者提供准确的预计送达时间与物流费用信息;消费者则需通过电商平台或物流企业的官方网站实时查询和追踪物流信息。这种协同处理机制确保了物流信息的准确性和及时性,提高了跨境电商交易的效率和满意度。因而,提供物流信息的跨境物流企业是跨境电商多元信息构建的主体。

2.3 跨境支付企业支付信息

跨境电商支付信息是指涉及跨境支付的所有相关信息,包括支付金额、支付方式、支付状态、支付时间、支付凭证等,这些信息对确保交易双方的资金安全、提高交易效率、增强消费者信任度具有重要意义。在跨境电商流程中,电商平台需实时掌握订单支付状态,及时调整订单物流安排;支付信息与物流信息的实时比对,可以及时发现和处理异常情况,从而降低交易风险;支付信息的实时更新有助于海关快速确认交易的合法性和真实性,从而加快清关速度,且海关可以通过支付信息了解跨境交易的规模和流向,从而更有效地进行监管和风险防范。因此,提供支付信息的支付企业是跨境电商多元信息构建的主体。

2.4 海关清关和监管信息

海关清关是指进出口货物在经过海关时,需要按照海关的规定进行申报、查验、征税、放行等一系列手续,此过程需要货主或其代理人向海关提交必要的单证和资料,并支付相应的税费,只有完成这些手续后,货物才能被允许进出口。海关对所有进出口货物进行开箱查验、抽样化验等查验和监管,以确保货物的合法性和安全性。同时,海关会对进出口货物的数量、价值、品质等进行核定,以确定应缴纳的税费。在海关清关及监管过程中会产生大量的信息,包括货物的申报信息、查验信息、征税信息、放行信息等,这些信息对海关的监管和货主的通关都至关重要。货主或其代理人也可通过这些信息了解货物的通关状态、实时位置和预计到达时间等。清关和监管信息的协同大大提高了通关效率和透明度,降低了贸易成本。因而,海关清关和监管信息是跨境电商多元信息的构成主体。

2.5 跨境电商各利益群体关于跨境电商的交流信息

在现实生活中,有这样一类群体,他们乐于分享自己在跨境电商领域的知识,如不同物流方式的到达天数及价格、不同国家的清关规则、不同平台的产品质量等。这些人在此行业深耕多年拥有丰富的使用经验,将这些信息进行收集、存储与处理,使其他有需要的利益相关者获得更多跨境电商相关信息,并在条件允许的情况下进一步取得联系,有助于有需要的利益相关者获得更直观、更具有参考价值的建议。

利益相关者也可以在这个平台分享一些自己的增值服务,更好地营销自己。因而,跨境电商利益群体关于跨境电商的交流信息也是跨境电商多元信息的构成主体。

3 跨境电商多元信息构成区块链架构

区块链是一种分布式数据库技术,用于记录数字信息的交易和事件。根据区块链的网络范围,可将其分为公有链、私有链、联盟链(联合/行业区块链)。公有链 “完全去中心化”,所有人都可读取发送交易且交易能获得有效确认,并能参与其共识过程,适合需要去中心化和自治性的应用场景;私有链通常只允许一个组织或机构的内部人员有写入权限,其安全性最好;联盟链又称联合或行业区块链,行业内的每个组织通过注册成一个节点,节点之间可以互相访问,高效完成行业内的合作。跨境电商多元信息各交易主体根据其参与方式和业务需求,采用不同的区块链网络。不同的区块链网络架构都由5层组成,分别为数据层、网络层、共识层、合约层和应用层。数据层是区块链的基础,负责存储和管理区块链中的数据,它定义了数据的结构和存储方式,确保数据的不可篡改和可追溯性,由数据区块、时间戳、Merkle树、ECC加密等构成。网络层负责节点之间的通信和数据传输,确保区块链网络中的信息能够高效、安全地传播,所用技术有P2P网络、传播机制及TCP/IP协议等。共识层是区块链的核心,负责验证交易和生成新区块,确保所有节点对区块链的状态达成一致,如工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、委托权益证明(DPoS)等。合约层支持智能合约的编写、部署和执行,是一种自动执行的合约条款,以代码的形式存储在区块链上。应用层是区块链与用户交互的界面。

3.1 跨境电商平台产品信息联盟链架构

跨境电商平台众多,且卖家数量庞大,联盟链支持多个跨境电商平台共同参与,形成一个利益共同体,共同维护与管理网络,并允许参与者在保护隐私的前提下进行数据共享,有助于各平台之间实现更紧密的合作和信息交流,适合联盟链架构。联盟链架构由电商平台、品牌商多个节点共同组成,这些节点共同维护一个分布式账本,记录产品信息、交易记录等数据。联盟链架构的最底层是数据层,主要负责数据的存储、账户和交易的实现与安全。网络层主要负责实现联盟链网络节点之间的信息交互,企业、平台等每个用户提供若干节点,组成一个分布式网络。由于产品信息联盟链具有快速交易和高吞吐量的需求,因而共识机制选用委托权益证明(DPoS)。通过智能合约,跨境电商平台可以实现自动化的产品交易、支付和物流等功能,提高交易效率和安全性。应用层是顶层,直接与用户接口对接,不仅可以提供产品详情与规格、产品评价与反馈、产品溯源信息、品牌信息与推广、入驻规则与流程、交易规则与条款、知识产权保护等,还可以利用大数据和人工智能技术,分析消费者的购买行为和偏好等信息,提供个性化的产品推荐和购物体验。

3.2 跨境物流企业承运信息联盟链架构

跨境物流企业物流信息涉及国内外多家物流企业,具有多个信息发布主体,具有合法身份的客户可对其进行访问,符合联盟链的特点。消费者在跨境电商平台下单,物流企业接收客户(跨境电商平台商家)订单,并选择合适的运输方式,同时协助客户处理清关手续。货物到达目的国后,通过自建物流或转交国外物流送达客户手中。不同国家、不同物流企业承接同一个包裹涉及物流信息在不同快递公司之间的信息共享问题,不同物流企业各自管理自己信息化系统的存储方式,可能导致信息不一致等问题。因此,将跨境物流企业放在同一个区块链联盟中,信息统一上链,信息在联盟内流转,解决信息不一致问题。跨境物流企业承运信息由跨境物流企业接单、承运、派送和管理,通过合约层,实现跨境物流企业之间的业务逻辑和规则。通过智能合约,企业可以自定义承运信息的处理规则、交易流程等,客户可以根据需求,自己选择不同的承运企业和运输方式。应用层包括物流费用、物流时间、运输方式、数据可视化展示、物流信息、溯源信息等。共识协议采用拜占庭容错协议(PBFT),以提高交易速度和安全性。

3.3 跨境支付企业支付信息联盟链架构

支付信息涉及客户的资金安全和个人隐私,需要严格的安全措施和合规性保障。联盟链的节点授权和共识机制可以提供较高的安全性,同时满足监管要求。此外,支付企业需要与多个跨境电商平台和银行系统进行对接,联盟链的开放性和可扩展性使其更易于实现跨平台支付。在跨境支付场景中,通过数据层的安全存储和隐私保护技术,确保支付信息的安全性和隐私性;通过网络层的节点通信和数据传输技术,实现支付信息的实时同步和传输;通过共识层的共识算法(PBFT)和节点准入机制,确保支付信息的一致性和正确性;通过合约层的智能合约技术,实现支付流程的自动化和智能化;通过应用层的用户界面和业务场景支持,提供便捷、高效的跨境支付服务。支付企业在提供支付功能的同时,可以为上下游企业提供贸易融资,助力上下游企业更好地发展,应用层包括支付信息、结算信息、贸易融资、溯源信息等。

3.4 海关清关和监管信息混合链架构

跨境支付海关的清关和监管与国家政策息息相关,全球有几百个国家,不同国家的海关政策不同,需要保护信息的安全及满足权威监管的需求,这符合私有链的特点。而同一国家的海关又是在同一个国家政策之下运作,这符合联盟链的特点,因而海关清关和监管信息适合混合链(联盟链+私有链)架构。混合链架构结合了联盟链的开放性和私有链的隐私性,联盟链部分允许多个国家、不同海关共同参与和管理,确保信息的透明性和可追溯性;私有链部分用于存储用户的个人信息和交易数据,确保用户隐私的安全性和保密性。利用混合链架构的信息共享和智能合约技术,可以优化清关流程,减少人工干预和纸质文件的使用,提高清关速度和准确性。联盟链部分允许各参与节点实时查看和验证交易信息,确保监管信息的透明化和可追溯性,确保监管的实时性。通过混合链架构的数据分析和挖掘功能,可以及时发现和预警潜在的风险与问题,如假冒伪劣商品、非法贸易等,为海关提供有力的监管支持。混合链与联盟链最主要的区别在于共识机制,涉及PBFT、PAXOS及RAFT等,应用层提供商品信息、税务信息、资质信息、清关规则、检验及监管信息等。

3.5 跨境电商各利益群体交流信息公有链架构

公有链架构所有节点全开放,允许任何人加入,并参与交易和数据记录,可以作为一个安全、透明、可追溯的信息交流平台,连接卖家、买家、物流商、支付机构、监管机构多个利益群体。跨境电商各利益群体交流信息适用于公有链架构,区别主要在于共识机制和应用层。共识层采用POW、POS和DPOS;应用层提供平台、物流、支付、清关、推广等一系列与跨境电商相关的经验信息。公有链上的所有交易和信息都是公开的,任何参与者都可以查看和验证,有助于减少信息不对称,增强互信。利益群体分享的平台经验,密切关注平台的通知和政策变化,确保业务操作符合平台规定,可以帮助其他利益群体避免因违规行为导致的处罚;物流经验有助于提升服务质量、提高交货准时率和改善客户反馈,帮助利益群体选择可靠的物流合作伙伴等。利益群体不仅可以随时更新、随时查看,还可以在上面进行咨询和互助。

4 跨境电商多元信息协同的异构区块链网络

跨境电商多元信息协同是指跨境电商平台产品信息、物流信息、跨境支付信息、海关清关及监管信息以及跨境电商各利益群体交流信息5部分信息的协同。前文已设计了5个多元信息主体的区块链架构,不同主体的需求在各自架构内得到满足。然而,这也会带来新的问题,即不同架构内存在重复交易与运算,消耗大量的电力资源和占用大量的存储空间,且每一个单独的区块链网络都是一个相对独立的网络,数据信息不能互联互通,存在信息孤岛问题。异构区块链技术的提出有效解决了该问题,其主要采用跨链技术,将同构或异构的区块链系统连接起来,实现资产和数据的互联互通。本文构建的5个跨境电商多元信息主体架构基础均是区块链技术,区块链的去中心化思想有助于不同架构之间打破边界,使得5个主体的信息在不同架构之间进行跨链信息协同成为可能。本文采用侧链技术,构建跨境电商多元信息协同异构区块链网络,以实现跨境电商多元信息在不同架构的区块链间跨链传输,提高信息的协同效率。跨境电商多元信息协同异构区块链网络如图2所示。

图2 跨境电商多元信息协同异构区块链网络

图2中,跨境电商多元信息协同异构区块链网络由主链及若干侧链组成。本文将跨境电商平台产品信息联盟链当作主链,因为在该区块链上,需要汇集商品信息、物流信息和支付信息,其他物流信息联盟链、支付信息联盟链、海关清关及监管信息混合链及各利益群体交流信息公有链作为侧链。跨链信息的交互和传递则采用中继方式,允许资产和信息在主链和侧链之间流动。从5大多元信息主体区块链提取特定信息,构成新的链结构,称为虚拟主链。主链通过主链桥接的方式与虚拟主链进行跨链交易,侧链知道虚拟主链的存在,但是虚拟主链不知道侧链的存在,以太坊为最常见的虚拟主链。异构区块链本质上可以看作采用跨链技术的联盟链,其通过各联盟链的内部架构实现多节点分级管理、成员共同协同的联盟链,构建以区块链为技术支撑的跨境电商多元信息协同的异构区块链网络,共同维护交易安全及隐私保护。

5 跨境电商多元信息异构区块链网络协同模式的优势与瓶颈

5.1 优势

跨境电商多元信息异构区块链网络信息协同模式具备传统区块链技术的优点,同时在一定程度上规避了传统区块链耗能高、占用存储空间大及信息孤岛等问题。具体来讲具有以下优势:(1)提高产业链的交易信息透明度与可信度。跨境电商涉及多个参与方,信息流、资金流、物流等环节复杂,区块链的分布式账本技术确保所有交易记录存储在分布式节点上,公开透明、不可篡改,任何参与方都可以查询和验证,有效解决了信息不对称问题。区块链系统最终形成完整的交易链条,可以追溯商品来源、物流信息、资金流向等,提高交易透明度。(2)提高交易效率与降低成本。不同主体之间信息协同,使得供应链中的多个主体之间能够实时共享信息,大幅降低信息传递的时间和成本,提高了跨境业务的整体效率。智能合约自动执行交易流程,减少人工干预,简化跨境支付、物流等环节,降低交易成本,提高效率。(3)增强数据安全与隐私保护。跨境电商涉及国内外数据流通,不同主体因归属不同,在数据共享的同时,又需要有部分控制权限。异构区块链模式用户可以通过私钥控制数据访问权限,解决部分隐私问题。(4)提高监管能力。区块链技术允许监管部门作为节点加入网络,实时获取交易数据,从而提高监管效率,降低监管成本。这种透明化的监管模式有助于打击走私、逃税等非法行为,保障跨境贸易的合法性。(5)促进多方协作与生态构建。区块链的共识机制可以协调跨境电商各参与方利益,促进多方协作;激励机制可以鼓励各方参与生态建设,共享生态价值;社区治理模式可以实现去中心化的治理,提高生态治理效率。

5.2 瓶颈

(1)技术瓶颈。第一,不同区块链平台采用不同的共识机制、加密算法、智能合约语言等,导致数据格式和通信协议不兼容,难以直接交互。第二,现有区块链网络的交易处理能力有限,难以满足跨境电商大规模、高并发的交易需求。随着系统使用时间的增长和交易量的增加,区块链数据只增不减,数据存储压力越来越大,影响网络性能。在电商领域,如黑色星期五、圣诞节等节日期间,交易量会出现激增,区块链交易需要经过多个节点的验证和确认,导致交易延迟较高,影响用户体验。

(2)监管瓶颈。跨境电商涉及多个国家和地区的多个领域,如金融、物流、税务等,各监管机构之间的职责划分不清,容易出现监管重叠和监管漏洞。此外,各国对数据跨境流动的监管政策不一,如何在保障数据安全的前提下实现数据跨境流动是一个难题。

(3)应用瓶颈。区块链技术应用门槛较高,中小企业难以快速上手,且缺乏成熟的商业模式和成功案例。因此,需要国家搭台,引导企业应用,才能快速实现真正的信息协同。

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