中國信通院王強等：區塊鏈在“三農”領域的應用價值探討_區塊鏈:CAI

2020年2月5日，中央一號文件《中共中央國務院關于抓好“三農”領域重點工作確保如期實現全面小康的意見》發布，文件中明確指出要依托現有資源建設農業農村大數據中心，加快物聯網、大數據、區塊鏈、人工智能、5G、智慧氣象等現代信息技術在農業領域的應用，這也是區塊鏈作為數字時代的前沿技術首次被寫入中央一號文件。隨著信息技術的不斷發展，區塊鏈技術應用在“三農”領域的重要性日益凸顯。

一、區塊鏈正高效助力“三農”領域發展

據《鄉村振興戰略規劃實施報告》數據顯示，2019年我國農業科技進步貢獻率已從20世紀70年代末的27%提高到現在的59.2%，但與世界先進水平相比尚有較大差距。提升農業科技水平是保障我國糧食自給自足的國家大計和基本要求，轉變農業生產方式、借助信息通信技術改造傳統農業生產、農村治理模式，實現精準扶貧，有效保障農民工工資發放，對建設現代農業體系的具有重要意義。

區塊鏈作為一種具有無法篡改、集體維護、可實時對賬追溯等特點的分布式數據庫技術，目前相關應用已逐步滲透到農業、農村、農民領域，并在農產品溯源、農業金融、農民精準扶貧等細分環節打造出較為成熟的應用案例。區塊鏈正為我國“三農”的數字化、品牌化、現代化發展提供重要的技術支持。

二、區塊鏈在農業領域的應用場景

1、區塊鏈+農業生產

在農業現代化進程中，農業生產正不斷采集海量數據，數據交互計算需求巨大。傳統農業仍存在兩大痛點，一是農業生產各環節信息嚴重不對稱，數據割裂，難以協同。二是農業物聯網數據存儲計算、防護運維成本高昂，整體平臺部署性價比不高，無法滿足當前農業生產的數據交互需求。

中國信通院成立農業農村可信區塊鏈項目組，著力打造“三平臺一基地”:中國信通院“可信區塊鏈推進計劃”近日成立農業農村可信區塊鏈項目組，農業農村可信區塊鏈項目組將立足于農業農村領域的發展特點和實際需求，充分發揮區塊鏈的技術特點和機制理念，積極探索區塊鏈技術與農業農村產業鏈、供應鏈、價值鏈的有機融合。項目組將著力打造“三平臺一基地”。“三平臺”分別是：技術應用研發平臺。產業標準編制平臺。技術產業對接平臺。“一基地”是農業農村區塊鏈典型應用孵化基地。[2020/3/24]

“區塊鏈+物聯網+邊緣計算”的解決方案，可用于農業物聯網設備智能交互通信。邊緣計算的應用極大程度上解決了邊緣設備計算能力不足的問題，而區塊鏈分布式記賬技術解決物聯網設備間交互不及時問題，區塊鏈非對稱加密技術增強通信安全，共識機制增強數據存儲安全，保障了農業生產的安全性。“區塊鏈+物聯網+邊緣計算”的結合將使物聯網設備實現自我管理和維護，每個農業物聯網設備都具備數據采集、分析計算、通信等功能，從而實現農業生產基地數據的本地產生、就近處理，省去了以云端控制為中心的高昂維護費用。

2、區塊鏈+農業供應鏈管理

農業供應鏈管理涉及主體多、流程長，供應鏈管理成本高。傳統農業供應鏈的痛點在于，一是農業供應鏈涉及農戶、農業合作社、加工商、分銷商、零售商等多類型產業主體，產業鏈不同環節間信息不對稱。二是傳統農業供應鏈主體多、流程長，物流、資金流、信息流的傳輸存在不順暢、不透明的問題。

分析 | 中國信通院：圖靈完備和圖靈不完備的智能合約之間的區別:中國信息通信研究院與可信區塊鏈推進計劃共同組織編寫了《區塊鏈白皮書》（2018年），白皮書中表示，智能合約可分為圖靈完備和非圖靈完備。影響實現圖靈完備的常見原因包括：循環或遞歸受限、無法實現數組或更復雜的數據結構等。圖靈完備的智能合約有較強的適應性，可以對邏輯較復雜的業務操作進行編程，但有陷入死循環的可能。對比而言，圖靈不完備的智能合約不能進行復雜的邏輯操作，但更加簡單、高效、和安全。[2018/9/6]

區塊鏈可用于簡化農業供應鏈管理流程、提升整體透明度。基于多方同步存儲、不可篡改的特性，區塊鏈可鏈接農戶、農業合作社、加工商、分銷商、零售商等多產業主體，實現同步記錄供應鏈數據、信息實時共享，解決產業鏈不同環節間信息不對稱等問題。基于智能合約，區塊鏈融合傳感物聯技術，可實現自動觸發生成合同、觸發簽收、監督打款等行為的執行，大幅降低產業鏈管理成本。

3、區塊鏈+農產品溯源

農產品質量安全問題，一直是當前政府重視、社會關注的熱點。傳統農產品溯源的痛點主要存在于三方面。一是現有溯源平臺公信力不足，影響到消費者對農產品質量的信任度。二是當前我國農產品產業鏈中生產、銷售、加工、質檢等環節信息仍不夠透明。三是質量安全主體責任難以界定。這些痛點導致供給側優質農產品仍然面臨滯銷、附加價值低等難題，極大制約了農業的快速發展。

區塊鏈可用于打造農產品產供銷流程質量安全溯源體系。通過將種植、加工、質檢、存儲、運輸以及銷售過程中的核心信息上鏈存儲，區塊鏈可實現從生產到消費全環節的有效監管和及時追溯，從而打造集約化的質量安全管控體系。一旦出現安全質量問題，監管機構可基于區塊鏈系統追溯到相關責任主體。不僅如此，基于區塊鏈不對稱公私鑰驗證技術，可實現對品牌農產品的防偽驗證，從而保護品牌價值。

動態 | 中國信息網：美國國防部研究計劃署研究利用區塊鏈來確保衛星安全:據中國信息網報道，美國國防部的國防高等研究計劃署 (Defense Advanced Research Projects Agency，簡稱 DA RPA) 正在研究如何利用區塊鏈來確保衛星安全。[2018/8/20]

4、區塊鏈+農業金融

中央政府、大型金融機構都將農業金融作為重要的戰略方向，市場機會巨大。不過傳統農業金融仍然存在以下三方面痛點。一是我國農業人口、農業企業的信用貸款能力較低，土地、生物資產都不能作為抵押物。二是“三農”領域線上數據遠遠少于城市，信用評價和信用體系建設也較城市更困難。三是從金融機構的角度看，農村金融的獲客成本和風控成本都太高，使得農村金融發展進程緩慢。

區塊鏈可用于提升農業金融資產流動性，降低農業供應鏈上下游企業融資成本。農業供應鏈金融業務中，圍繞核心企業，以節點可控的方式建立涵蓋農業供應鏈貿易融資參與主體的聯盟鏈，將各節點貿易數據上鏈，有融資需求的企業將合同、債權等證明上鏈登記，并在聯盟鏈中流轉這些資產權益證明實現融資。此外農業經營主體申請貸款時不再依賴銀行、征信公司等中介機構提供信用證明，貸款機構通過調取區塊鏈的相應信息數據即可。農業保險業務中，區塊鏈可簡化農業保險流程，降低騙保事件頻率。例如依托智能合約，一旦檢測到農業災害，就會自動啟動賠付流程，大幅提升賠付效率。

三、區塊鏈在農村領域的應用場景

1、區塊鏈+鄉村治理

鄉村治理是國家治理體系的重要組成部分，是人民群眾安居樂業、社會安定有序的重要保障。不過，傳統鄉村治理尚面臨較多困難。一是村規民約只具有倡導性，沒有強制性，也沒有明確的獎懲規則，缺乏科學的激勵機制保障，主要靠“人情”和“面子”來治理。二是鄉村治理主體模棱兩可，作為重要主體的農民難以直接參與治理進程。三是農村信用體系薄弱，治理體系不完善。鄉村治理本質是鄉村社會公共資源的配置，需要激發村民的參與感。

動態 | 掌御科技與上海交大、中國信通院聯合成立區塊鏈安全研究中心BSRC:MXC抹茶交易所戰略合作伙伴掌御科技與上海交通大學網絡空間安全學院、中國信息通信研究院泰爾終端實驗室正式簽署戰略合作協議，共同組建區塊鏈安全研究中心BSRC。BSRC將致力于區塊鏈安全領域的基礎研究，開展包括但不限于區塊鏈安全技術研發、安全行業標準制定、區塊鏈應用場景安全研究、區塊鏈金融應用合規性研究等工作。MXC抹茶交易所將與BSRC聯合其他區塊鏈行業公司、傳統金融行業公司、相關政府監管機構成立區塊鏈安全產業聯盟，針對全球主流的公鏈、數字資產交易所和區塊鏈應用進行公開安全審計，公布安全評級和安全排名，推動區塊鏈安全產業的發展。[2018/7/24]

區塊鏈可用于重建農村信用體系，激發村民的參與意識，從而更好地配置鄉村公共資源。依托聯盟鏈，可將鄉村治理過程中諸多主體的參與方式、回饋機制等加以明確，通過融合物聯網、大數據、人工智能等技術有效記錄村民每次參與情況，并依靠這些公開透明的信用數據為村民提供相應的激勵措施，科學地評估每個村民的參與和貢獻，從而提升村民“鄉村所有權”，擴大鄉村治理主體范疇，創新創村治理規則。這種區塊鏈治理思維模式，以其共識共享共治的特點，激發個體的主動意識，同時強化個體對集體貢獻的科學評估，支撐實現鄉村公共資源分配的持續優化。

2、區塊鏈+鄉村文旅

發展鄉村文旅，是推進鄉村產業扶貧、改善鄉村治理面貌的重要舉措。不過，傳統鄉村文旅尚存在不少問題。一是旅游合約約束力有限，旅途中的財產安全無法得到有效保障。二是互聯網上關于鄉村文旅資源的有效數據信息較少，信息的極度不對稱容易引發天價消費、過度宰客、粗暴服務虛假評論等問題。三是涉及鄉村文旅的產業主體繁多，包含村民、鄉村政府部門、旅游企業、客運企業等，相關主體掌握的數據無法有效連通共享。鄉村文旅亟需新一代信息通信技術加持轉型。

中國信通院官員：全球區塊鏈項目的平均壽命為1.22年:據chinamoneynetwork消息，中國信息通信技術研究院（CAICT）的一位官員表示，對于全球有史以來推出的8萬多個區塊鏈項目，只有8％仍在積極維護，平均壽命僅為1.22年左右。在中國工業和信息化部(MIIT)下屬科學研究機構CAICT下屬的云計算和大數據研究中心(CAICT)的負責人何寶宏在會上說，“這些項目很快就出來了，但很快就會消亡，在這種情況下，全球各國政府正在加快建立統一標準的努力，以幫助區塊鏈項目實現實際應用。”[2018/5/28]

區塊鏈技術有助于優化鄉村文旅的消費環境，促進鄉村文旅高質量協同發展。區塊鏈平臺可將涉及鄉村文旅登記、支付、交易、履約、投訴、爭議解決等全流程信息上鏈保存，并依托智能合約實現合約的自動觸發執行，從而保障各方利益不受侵害。履約數據、評論數據等鏈上歷史數據的積淀，可強化各方信用指標可信度，從根本上解決價值交換與轉移中存在的隱瞞欺詐問題，提升鄉村文旅資源的信用附加值。區塊鏈將加速鄉村文旅數據公開共享機制的構建進程，助力營造良好的鄉村文旅消費環境。

四、區塊鏈在農民領域的應用場景

1、區塊鏈+精準扶貧

2021年2月，習近平總書記在全國脫貧攻堅總結表彰大會上莊嚴宣告，我國脫貧攻堅戰取得了全面勝利，區域性整體貧困得到解決，完成了消除絕對貧困的艱巨任務。不過脫貧攻堅戰取得全面勝利后的下一步重點，是堅決守住不發生規模性返貧的底線，扶貧工作仍將長期堅持下去。從目前來看，扶貧工作仍存在一些問題，一是信息不夠公開透明、數據真實性不高、民眾信任度不夠；二是扶貧資金使用不透明，存在虛報冒領、截留私分、擠占挪用、揮霍浪費等問題；三是扶貧資金規模大、管理效率低。資金的撥付、到賬時間、實用效果都很難把控，容易造成資金脫節、管理費用居高不下等后果。

區塊鏈+大數據的解決方案可用于扶貧資金全流程管理，明確各環節責任主體，使扶貧更透明。通過建立聯盟鏈，將相關企業和政府機構納入聯盟鏈中，可以通過系統實現電子化申請和審批操作，聯動銀行系統實現自動撥付資金，提高扶貧資金使用效率，并進行跟蹤管理，提高扶貧管理效率、簡化扶貧工作管理流程。不僅如此，每一筆資金的審批流程和資金流向都在區塊鏈系統中有明確的記錄并可追溯，使得各方都可以實時對扶貧工作進行監督，真正做到透明公開，并避免資金被擠占挪用。

2、區塊鏈+農民工資發放

做好農民工工資發放工作，確保農民工薪酬權益，是重大的任務。當前確保農民工薪酬權益尚存在難點，建設單位對工程款結算通常都需要總包方或者分包方墊付部分啟動資金，在每年中秋節前后和春節兩個時點，或相應項目完成后，才會集中領取工資的所謂“行規”，造成了農民工按期足額領工資難、小微分包商找錢發工資難、農民工工資實名制分賬制的政策落實難的困局。

區塊鏈可用于農民工勞務工資穿透式發放。“區塊鏈+保障金”模式綜合應用區塊鏈管理平臺和建設者工資保障金，由平臺統一監管所有與工程建設相關的資金清算管理工作，通過平臺透明化管理保障金，可以清楚看到每一分工資款的具體流向。勞務工資實現穿透式發放，實現了建設者工資透明撥付，項目參與方未按約定按時發放建設者工資時區塊鏈智能合約會自動觸發代付機制，保障金會自動穿透式撥付至建設者工資卡中，實現建設者無感狀態下的智能支付保障，從而有效解決農民工工資被拖欠和討薪難的問題。

五、我國“三農”領域區塊鏈應用發展建議

目前區塊鏈在“三農”領域的應用主要集中在農產品溯源、農業供應鏈以及農村融資等方面，精準扶貧和鄉村治理領域的應用步伐也在加快。不過雖然區塊鏈技術創新活躍、政策支持密集，但不可否認的是，區塊鏈行業應用還不夠成熟，專業人才存在較大缺口，在“三農”領域的應用尚未完全落地普及。因此，未來區塊鏈與“三農”領域的融合發展應用需要有針對性地深入、加強。

一是要搶占“新基建”重大機遇，加快“三農”領域區塊鏈基礎設施建設。2020年4月，國家發改委首次明確新型基礎設施的范圍，基于區塊鏈的新技術基礎設施是其中重要組成部分，與5G、大數據中心、人工智能等共同為產業經濟發展提供技術保障和支撐手段，實現應用場景鏈接。這表明，基于區塊鏈的新型公共服務基礎設施將成為“三農”領域公平可信、智能運作、安全可靠的底層架構。應借力“新基建”，關注農村群體，推動區塊鏈在“三農”領域的應用，將精準扶貧等基礎性、戰略性的重大問題納入其中，統籌城鄉區塊鏈實施，為數字鄉村積極謀劃布局。

二是要主動積極地開展科學化、專業化的區塊鏈應用探索。深度融合的進展，離不開應用的持續性積極探索嘗試。應建立開放容錯機制，鼓勵地方政府梳理“三農”領域當前問題及需求，引入知名區塊鏈技術服務提供商，聯合開展區塊鏈“三農”領域創新應用探索。健全創新應用探索跟蹤反饋機制，圍繞合作模式、技術架構、應用規模、應用主體、應用成效等維度，定期開展對比分析，總結創新應用經驗。打造一批區塊鏈“三農”領域創新應用示范樣板，面向全國范圍推廣。

三是要完善區塊鏈在“三農”領域的專項政策及配套政策，保障區塊鏈應用項目順利落地。以“三農”領域重點工作內容為對象，以農業農村高質量發展為目標，加強頂層設計，出臺扶持指導性政策文件，積極發揮財政政策的導向作用，加大資金支持力度，強化資源保障、優化資源配置，實施鼓勵企業創新、吸引資本落地等一系列配套政策。重視上下游協同帶動作用，成立推廣小組，加大宣傳推廣力度，強化重大項目支撐。

作者簡介

王強，中國信息通信研究院產業與規劃研究所人工智能與數據治理中心副主任，主要從事區塊鏈、人工智能、大數據等領域研究與咨詢。

聯系方式：wangqiang1@caict.ac.cn

樊抗抗，中國信息通信研究院產業與規劃研究所大數據與數字經濟研究部工程師，主要從事信息消費、區塊鏈等相關領域研究與咨詢。

聯系方式：fankangkang@caict.ac.cn

蘇樂，中國信息通信研究院產業與規劃研究所大數據與數字經濟研究部工程師，主要從事人工智能、區塊鏈等相關領域研究與咨詢。

聯系方式：sule@caict.ac.cn

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