我国一直是煤炭消费大国，截至2022年，煤炭占据我国能源消耗总量的56.2%。近几年，随着“双碳”目标的提出，我国煤炭消耗比重有所下降，但在国际能源博弈加剧的背景下，短期之内煤炭仍会在保障我国能源安全和促进国民经济发展中发挥着举足轻重的作用。目前我国煤炭能源主要出自西、北部地区，而能源需求以东、南部地区为主，产销两地的空间错位使煤炭运输呈现出“北煤南运、西煤东调”的格局，使煤炭物流供应链具有链条长、涉及节点多、运输环节复杂的特点。由于传统煤炭供应链缺乏信息管理意识，使供应链时常存在供需不平衡、资源利用率低、运输环节衔接不畅等问题,如图1所示。究其原因是煤炭供应链节点间信息流通不畅，形成一个个信息孤岛，煤炭供应链整体运作效率低下，煤炭成本与日俱增，严重损害了各节点的利益，制约了整个供应链的发展。在煤炭供应链中，信息的不断更新和数量的不断增加，探索如何实现信息资源共享来推动供应链协调发展、增加相关节点效益显得尤为重要。尽管目前部分节点间利用互联网技术建立了煤炭供应链生产管理信息系统，可以实现部分节点之间部分信息的无缝对接和共享。但如今煤炭供应链对信息安全传输、信息实时共享、节点信任机制等方面的高要求日益突出，亟待采用新的技术改善传统煤炭供应链信息共享方式。

区块链作为一种新兴技术，具有去中心化、不可篡改、易追溯、点对点传输等特征，使其在促进信息共享、提升运作效率、降低企业成本、建立信任机制等诸多方面具有先天优势，可以有效突破传统供应链信息流转和存储方式中存在的缺陷，成为解决各环节之间信息不对称以及提高供应链运行效率的有力手段[1]。区块链技术的引入为煤炭供应链实现信息集成和安全共享提供可能，进而优化供应链运作流程以及提高各环节的衔接效率，达到增加各方节点收益的目的。同时，还为如何有效促进区块链技术在煤炭供应链中的应用提供了依据，有利于区块链下煤炭供应链信息共享的架构研究。

一、煤炭供应链信息交互共享中的问题

煤炭供应链中往往出现货车停滞等待、码头拥挤、煤炭压港等现象的本质原因在于供应链参与节点之间缺乏高效的信息共享，参与节点之间的信息共享程度满足不了供应链协调运作的需求，这直接造成了煤炭的高成本和供应链的低利润。供应链信息共享过程中存在以下几方面的问题。

一是信息孤岛现象严重。煤炭供应链中涉及到的多种类型的参与企业或部门，企业之间的管理跨度较大，供应链中产生大量信息，例如，煤炭生产计划信息、煤炭物流信息、煤炭需求信息、港口作业计划信息等，这些信息都分散的存储在各参与节点的内部信息管理系统中，存在参与节点不愿意或者不能及时共享的可能，造成了严重的信息孤岛现象，同时影响了供应链的服务质量。例如，煤炭的种类繁多，煤炭生产企业对电力企业的煤炭需求种类和数量无法提前确定，电力企业也很难预测煤炭的生产计划，时而电厂煤炭告急，又缺乏煤炭应急通道，导致电力企业煤炭供应不足的现象；铁路运输线、货车和船舶位置等信息不透明，导致了车等煤、煤压港等资源浪费现象。

二是煤炭供应链信息共享效率低。通常情况下，煤炭供应链的采购、生产、销售、物流等数据信息相互割裂，缺乏一套完整的信息管理体系来对整条链上产生的信息进行系统的存储、处理、共享和分析，不仅造成了海量信息资源的浪费，还使参与节点无法对信息资源的进行及时的利用。多数煤炭运输过程中需要依靠纸质单证进行信息传递和业务验证，纸质单证种类多且格式不同，一级一级的信息填写与验证，不仅耗时费力，而且存在恶意伪造数据的风险。有的港口码头，一套完整的港口货物转运流程至少需要十联单的审核验证，既费时又费力。节点与节点之间信息协同能力差，也容易导致冲突的产生，阻碍信息交流，信息共享效率过低进而影响了物流服务水平。

三是煤炭供应链信息安全难以保障。传统煤炭供应链在物流运输的过程中，一方面，多数情况下采用的纸质单证形式进行信息的交互和各环节的交接工作，在一定程度上存在信息泄露和随意修改的风险。另一方面，借助互联网信息系统对数据信息的收集与传递提供支持，在一定范围内互联网信息系统的安全可靠程度是影响信息共享质量的重要因素。传统的互联网信息系统依赖于安装防火墙和简单的杀毒程序以维持系统不受恶意攻击，随着黑客攻击手段的不断升级，简单的防范程序已很难保障数据和信息的安全，从而使相关参与节点在面对潜在安全风险时不愿意进行信息共享[2]。况且对于矿厂的生产计划信息、铁路和港口的作业计划等都是企业内部的保密信息，一旦遭遇信息泄露或滥用对与企业自身甚至是国家都会带来不可估量的损失。另外，在互联网信息系统中的公开信息可以由任意人访问查询，而一旦数据被非法篡改后若不能被相关节点及时发现，则也会对节点的运营带来极大的安全威胁。因此，为使信息能够得到安全高效的共享就必须要有足够先进的技术提供支持。

四是煤炭供应链节点间缺乏信任。复杂的煤炭供应链网络结构中相互信任是建立稳定合作关系、节点间协同发展的基础，更是实现信息共享必不可少的基础条件。信任关系越牢固，供应链参与节点的结构越稳固，信息交互的内容也越广泛，越有利于信息的利用，进而带来企业效益的提升。相反，供应链节点之间缺乏信任则会降低整体运营水平，带来道德风险等问题损害个体及整体利益。在传统的煤炭供应链信息交互情况下，煤炭供应链节点往往只关注自身企业运作效率，缺少多源信息的沟通交流，缺乏多节点之间的战略协同，彼此之间存在割裂的现象，供应链没能建立完整的信任体系，无法形成多方参与节点合作共赢的局面。

二、基于区块链的煤炭供应链信息共享方法

传统煤炭供应链信息共享过程中暴露出多方面的问题，其根本原因在于缺乏实现信息实时共享的桥梁以及信息共享协调管理系统。区块链作为一个分布式数据库能够使多节点之间起到相互信任、相互监督、共同管理的作用，在解决供应链中心化管理、信息共享效率低、缺乏信任等方面问题具有一定适用性，为煤炭供应链信息共享带来新的发展趋势，从而促使煤炭供应链参与节点信息共享决策更具科学性以及合理性。

一是区块链技术使煤炭供应链信息共享去中心化。去中心化不意味着在煤炭供应链结构中没有中心节点，而是相关节点汇集于同一区块链网络平台中形成一个开放平等的供应链网状体系结构，每一个单一节点都有可能成为中心节点，但又不可能长期作为中心节点[3]。区块链技术下的去中心化可以使煤炭供应链打破以往传统模式以中心节点为核心传递信息的体系结构，去中心化的网状结构中不存在节点之间被割裂的现象，使煤炭供应链多方参与节点通过信息共享形成多元信息主体结构，充分保证了信息主体能够共同参与、互相监督、联合管理，防止了单个节点或多方节点合作产生欺诈行为。

二是区块链技术使煤炭供应链实现信息点对点传输。传统的信息网络系统是将所有数据收集、整合、处理，然后存储在一个中心服务管理器中，在将信息共享给有需要的相关节点。而区块链技术优化了以往信息共享的复杂流程，依托区块链构成的煤炭供应链信息网络系统起到信息通讯的基础作用，参与节点之间处于互联互通的状态，一方节点在有权限的范围内可以通过区块链信息网络系统直接访问、调用其他节点存储于数据库中的信息，真正实现节点对节点的信息交互。点对点的去中心化网络通道能够使信息共享变得扁平化，实现各层次节点间信息跨级流动、快速共享。

三是区块链技术使煤炭供应链拥有分布式数据库。由于煤炭市场的大量需求，尤其是在冬、夏季节煤炭需求高峰阶段，使煤炭物流供应链的各个环节都会产生海量的数据信息，此时对于信息资源的收集、共享、利用、追溯成为一个巨大难题。然而，区块链作为一个大容量的分布式数据库，能够很好的解决海量信息存储和利用的难题。所谓分布式数据库就是将经过广播、验证后的链上信息分布存储在多个节点中，并且每一个节点所记录的交易信息都是一条完整的信息链。对于高度中心化的单系统数据库来说，分布式存储更能抵御外来侵害，当部分节点的数据遭遇恶意攻击而受到损坏时，其他节点仍能继续发挥其作用，保证供应链信息资源的准确性、稳定性、可追溯性[4]。因此，具有强大信息记录、存储、处理功能的分布式数据库能够很好地满足煤炭供应链参与节点多、信息储存量大等需求。

四是区块链的非对称加密算法使信息更具安全性。区块链中的加密技术是利用非对称密码算法得到一对公钥和私钥，每一个参与节点都拥有属于自己的公钥和私钥，用公钥对数据信息进行加密后，只有拥有相对应私钥的一方才可以对数据信息进行解密，若想获得其他节点的真实信息则需要用公钥进行解密认证，进而得到传输的数据信息。相比对称加密算法来说，非对称加密算法在确认了对方身份的同时，更加能够保证数据信息在传输过程中安全可靠地进行。另外，区块链网络系统会对链上信息传输共享过程进行记录，使得信息共享与利用这一事项能够被追溯，以便确定对特定信息进行访问和查询的节点身份，当发生信息泄露以及滥用等现象时，通过区块链技术可以实现有迹可查、快速追责。

三、区块链下煤炭供应链信息共享架构搭建

基于煤炭供应链中矿、路、港、航、电的典型供应链结构，结合区块链技术网络结构特性，依托行业专用网或者互联网构建煤炭供应链信息共享网络平台，使看似相互独立的个体，通过区块链技术网络相连形成相互依存的去中心化网状结构。并且煤炭供应链的参与节点必须经过授权才可加入联盟链中，以防止某些无关节点用户对区块链网络平台的运行造成恶意破坏，降低煤炭供应链相关节点在信息安全和交易安全等方面的风险损失。随着煤炭供应链的不断运作会产生大量的数据信息，例如，铁路与港口的煤炭运输衔接环节将会产生铁路运单信息、煤炭货物信息、车辆路线、作业计划、煤炭进港计划信息、船舶调动信息、港存煤炭信息、作业数据等信息。将这些供应链信息写入区块链网络平台中，借助点对点的数据传送方式，使共享流程实行上链操作，实现数据信息的平台化存储、访问及权限分配。区块链下煤炭供应链信息共享架构如图2所示。

在信息共享架构中，煤炭供应链节点与节点之间并非是采用明文的方式进行信息共享，如图3所示，首先，煤炭供应链节点使用非对称加密算法的私钥加密其需要共享或者愿意共享的信息，共享信息的一方需要将加密信息、哈希值及共享节点清单等内容写入区块链中，然后，相关管理节点根据共享请求，通过相关哈希值对加密信息进行共识验证，待大部分节点验证完成后，将加密信息和加密信息的哈希值写入新的数据区块中进行存储，并实现链内广播共享[5]。其次，共享清单中的相关节点在联盟链的数据区块中可以得到加密信息以及加密信息的哈希值，并且对加密信息和哈希值的一致性进行验证，以保证加密信息的真实性和准确性，与此同时向共享此信息的节点申请获取解密信息密钥的权限。最后，共享清单中的节点在获取公钥后，使用对应公钥解密共享的加密信息，实现信息的分析与利用，此时就完成了节点与节点之间信息共享的整个流程。煤炭供应链节点通过对所共享的信息进行整理分析，从海量的数据中挖掘出有用信息，各节点对煤炭供应链上的整体信息有了清晰的了解之后，有计划的对煤炭的开采、采购、运输、存储等环节进行全面部署，若在煤炭供应链运行过程中原有信息有所变动，节点在区块链网络平台中可以对各环节的变动信息进行及时共享，提供准确的物流、资金流、信息流，帮助煤炭供应链节点获得实时信息，从而形成统一的供应链运行计划并准确执行，为顾客提供良好服务。

四、结语

煤炭供应链通过区块链技术建立的信息共享架构，在区块链数据库中进行信息的共享与存储。其中，去中心化管理和点对点数据传输技术保证了煤炭供应链多方节点在信息获取、传输、利用方面的平等性，满足了各级节点间信息跨级流动快速共享的需求；非对称加密算法和智能合约确保了交易和信息共享过程的安全性和准确性，并且在某些特定环境下对达成共识的合约条款区块链系统能够自动执行，提高了交易环节的流畅性；区块链具有的信息不可篡改和可溯源的技术特性，防止供应链交易过程中的抵赖行为，同时为解决信息泄露事件和交易冲突现象提供依据。在基于区块链的煤炭供应链信息共享架构下，能够达到供应链整体联动的效果，使多方节点灵活应对外界环境变化。区块链下煤炭供应链节点间可以得到新的信息生态均衡，匹配最优合作伙伴、优化业务流程、减少资源浪费进而实现供应链效益最大化。

作者简介：黄 锐，淮北矿业集团办公室（董事会办公室）工会主席、接待室主任，政工师