区块链为SDGs赋能丨UNCTAD①区块链打破猜疑，打造供应链新价值链

不只是让大众看山间小播客

本期节目回顾2021年秋季由“小山小山”志愿者团队和上海2021城市空间艺术季（SUSAS 2021）组织的上海城市步行活动JANE'S WALK。

本次活动的主题是“探索社区元宇宙”。 参与者抽取角色卡，分别扮演老、中、青市民，分成三组，在新华街进行城市漫步。 体谅社区居民的需求。 播客的参与者来自扮演“住在老洋房里的年轻人”的小分队。 走街活动开始前，领队向参与者分发了一些房源广告，帮助他们寻找适合租房的年轻人。 故事是这样开始的……

喜马拉雅、小宇宙、苹果播客搜索不只是市民，还是点击阅读原文收听。

原文/UNCTAD 联合国贸易和发展会议

译/赵哲义、朱晨曦、徐军、苏雅静、陈树义、江寒

校对/陈树义排版/张合辉

文学/李壮亭编/肖中山

小山概览 - 可持续城市和交通

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区块链的哪些新兴用途可能会在加速实现可持续发展目标方面取得突破？ 大多数人对区块链的认识还停留在加密阶段，但区块链的应用早已扩展到智能合约、供应链管理等提高现实世界效率的领域。 今天，我将为您带来这份支持区块链的 SDGs（可持续发展目标）报告。

一、前言

区块链的哪些新兴用途可能会在加速实现可持续发展目标方面取得突破？ 这项技术有哪些潜在的、意想不到的不利社会和经济影响？ 政府如何才能最大化机会并最小化风险？

区块链技术可用于许多有助于可持续发展的应用。 目前的区块链创新已经脱离了实体经济，更多的是用于投机。 然而，区块链与人工智能 (AI)、机器人技术和基因编辑等技术一起，可能成为提高自动化程度并整合物理世界和虚拟世界的新技术范式中的一项关键技术。 在这种新范式安装方案的早期阶段，这些技术真正的长期经济、社会和环境影响尚不清楚。 过去技术革命中的类似时刻为一些发展中国家和其他发展中国家提供了迎头赶上的机会之窗。 因此，发展中国家政府应寻求加强其创新体系，以便从战略上定位自己，从而从这一波新的技术变革中受益。

二． 区块链技术

发明区块链技术要解决的技术问题是在没有中央节点控制分类账信息的情况下在线创建分类账（支付登记册）。 区块链通过数据块、密码学和网络节点算法的巧妙结合来解决分布式账本中的问题，从而就账本交易达成共识，即工作量证明（PoW）共识分配算法（见专栏1）。

作为一种没有任何内在价值且没有任何中央控制者或发行者的数字资产，比特币被认为是法定货币发展的突破口（BIS，2020）。 它奠定了区块链技术的基础，并促成了其他加密货币的发展。 其他加密货币是使用区块链的变体实现的，这可能与中本聪最初提出的完全不同。

因此，在提到其他区块链实施时，许多人更喜欢使用更通用的术语分布式账本技术 (DLT)。 在本文中，这两个术语可以互换使用。 本出版物所附的区块链词汇表中提供了区块链相关术语列表。

专栏 1 区块链如何运作

当网络中的一个节点从另一个节点付款或收到付款时，它会将有关此交易的信息发送到网络中的所有其他节点。 该信息基本上表明在特定时间从节点 A 向节点 B 支付了价值 X。 然后，此交易由称为矿工的第三个节点注册到分布式分类帐中，该节点通过解决非常复杂的计算数学问题来验证交易的有效性。

鉴于这些交易的区块可以由网络中的不同节点创建，新区块必须以某种方式连接到先前的区块。 在区块链中，每个新块都使用加密签名“链接”到先前的块。 这个签名很容易验证，但很难复制。 它是使用称为哈希的加密技术创建的，该技术将大量数据作为输入并创建一个称为“哈希值”或“数字指纹”的唯一标识符。 使用哈希，不可能重新创建生成哈希值的数据。

生成新块的节点被称为矿工，因为他们会因生成新的交易块而获得新创建（开采的）比特币作为奖励。 鉴于网络中不止一个矿工可以使用这种技术创建新区块，因此使用共识机制来选择所有参与者认为哪个潜在的新区块作为区块链中新交易的“约定”区块。 比特币使用工作量证明 (PoW) 共识分配算法，其中每个生成新块的节点都必须证明它已经在密码挑战中工作。 挑战在于生成区块链的散列，从一定长度的零序列（例如，19 个零）开始。 这不是一件容易的事，矿工必须尝试不同的方式将交易合并到一个区块中，将数据字符串添加到区块中以尝试创建带有前导零的哈希值。 本次挑战赛的难度由区块链算法设定，基于交易数和节点数，因此无论交易数、节点数或用于挖矿的算力如何，平均每 10 分钟生成一个新区块。 如果两个节点解决了这个挑战，所有其他节点都认为生成较长区块链的节点是在区块链中创建新块的节点。

区块链面临的威胁之一是女巫攻击或 51% 攻击，这种攻击发生在恶意行为者控制大多数节点时，然后这些节点可以决定达成与网络其他参与者的利益相矛盾的共识。

资料来源：UNCTAD，基于 Nakamoto (2008) 和联合国创新网络 (2019)

区块链实施变化的一个例子与网络的治理和权限有关，它将区块链分为两个基本类别：公共区块链和私有区块链。 公共（或无许可）区块链是任何人都可以读取所有发生的交易，并且任何人都可以参与网络并帮助维护分类帐的区块链。 比特币在公共区块链中实现。 在私有（或许可的）区块链中，网络的信息和维护仅限于一组选定的已知参与者。 私有分类账技术通常应用于需要只能由少数节点验证的不可变交易的企业用例（联合国/CEFACT，2020）。 虽然比特币网络只记录加密货币的交易，但第二代区块链（区块链 2.0）通过允许将计算机代码记录在分类账中来扩展它（图 1）。 这就像创建一个分布式硬盘来存储可以在网络节点中执行的计算机代码。 因此，区块链不仅记录付款，还存储满足条件时自动执行的“智能合约”。 智能合约的结合使涉及信息和价值转移的业务功能成为可能，同时提供透明和可靠的可审计信息跟踪（联合国/CEFACT，2020）。

智能合约最初是在一个名为 Ethereum 的平台上实现的，这是一个开源分布式计算平台，具有用于去中心化应用程序 (DApps) 的智能合约。 2013 年2021以太经典币etc前景，当时 19 岁的俄裔加拿大程序员 Vitalik Buterin 发表了一份题为“下一代智能合约和去中心化应用程序平台”的白皮书，其中提出了以太坊的想法。 Buterin 提议开发一个新平台，“允许任何人编写智能合约和去中心化应用程序，他们可以在其中为所有权、交易格式和状态转换功能创建自己的任意规则”（Buterin，2013 年）（有关更多信息，请参见专栏 2 以太坊）。 区块链被称为以太坊，以太坊 (ETH) 是以太坊矿工生成的加密货币令牌，作为对为保护区块链而执行的计算的奖励。 2020 年 10 月，以太坊是市值仅次于比特币的第二大加密货币平台。

区块链的最新技术进步集中在所谓的区块链 3.0，它着重解决前两代区块链技术的缺点，例如不同区块链之间的可扩展性和互操作性（Ackermann 和 Meier，2018）。 例如，区块链可以通过集成各种系统、管理业务交易和促进资产可追溯性来支持工业 4.0 的大多数应用，包括供应链和跨制造、食品、制药、健康和创意行业的贸易（Bodkhe 等人，2020） .

然而，比特币和以太坊的一些技术局限性，例如高昂的交易费用和有限的可扩展性，阻碍了前两代区块链在工业 4.0 中的普遍应用。 区块链 3.0 包含可实现快速和大规模采用的区块链创新。 例如，其中一项创新是权益证明 (PoS) 协议，这是一种共识分配算法，在该算法中，创建新区块的资格取决于节点在网络中的投资额。 这项创新减少了创建新块所需的时间并提高了应用程序性能。

图 1 区块链的演变

专栏 2 以太坊

可以将以太坊视为分布式计算机，即以太坊虚拟机 (EVM)。 以太坊协议使 EVM 保持运行（以太坊虚拟机 (EVM)，2020）。 EVM 从初始状态开始，并不断执行事务以将其转换为当前状态。 正是这种当前状态被接受为以太坊世界的规范“版本”，并且在链中的任何给定区块中，以太坊只有一个“规范”状态。 状态可以包括任何可以由计算机表示的信息，例如账户余额和信托安排（Wood，2020）。

以太坊上的每笔交易都需要计算资源来执行； 因此，每笔交易都需要收费。 术语“气体”是指在以太坊网络上成功执行特定交易所需的计算量的计量单位。 Gas 费用以 Ether 支付，其价格以 Gwei 表示，Gwei 本身就是 ETH 的面额：每个 Gwei 等于 0.000000001 ETH。 gas 的价格由网络上对资源的需求决定； 气体量取决于所需的计算工作和执行交易的时间。 如果天然气价格未达到阈值，矿工可以拒绝处理交易。 对网络上执行的每笔交易收取费用有助于防止参与者向网络发送垃圾邮件。 将 Gas 作为一个独特的价值或与 Ether 分开的单位引入的原因是为了保持加密货币的实际估值与以太坊网络上的计算费用之间的区别（Ethereum：Gas and Fees，2020）。

2016 年，一位匿名黑客窃取了价值 5000 万美元的以太币。 为了将被盗金额归还给其合法所有者，以太坊平台分裂（分叉）为两个版本：新版本成为以太坊（ETH），以及原始链，以太坊经典（ETC）（Waters，2016）。 以太坊基金会（EF）是一个致力于支持以太坊及相关技术的组织。 它是一家总部位于瑞士的非营利组织，其使命是通过促进和支持以太坊相关技术的研究、开发和社区，为以太坊的长期成功做出贡献。 据介绍，以太坊基金会的作用不是控制以太坊，而是将财务和非财务资源分配给重点项目，在以太坊生态系统中提供有价值的话语权，并向外界宣传以太坊（Ethereum Foundation ), 2020).

资料来源：贸发会议。

B. 应用、现状和趋势

2017 年区块链解决方案和应用的市场规模估计约为 7.08 亿美元，预计到 2024 年将超过 600 亿美元（MarketWatch，2019）。 区块链几乎可以用于任何应用。 目前，区块链应用的主要用例在在线支付、金融、国际贸易和全球价值链领域。 在需求方面，区块链市场的增长主要是由在线交易量增加、货币数字化、在线支付网关的安全性、银行、金融服务和保险行业日益增长的兴趣以及对加密货币的接受度提高等因素推动的由商家。 （大观研究，2019）。

1. 加密货币、代币和在线支付

区块链技术的第一个也是最著名的应用是建立在线支付系统，无需中介即可进行快速、廉价和安全的交易。 这个领域有很多项目，例如比特币、莱特币、EOS、NEO、Ripple、Dash，以及最近的 Facebook 的 Libra。

除了比特币和门罗币等加密货币，这还包括协议代币（例如以太坊）、实用代币、安全代币（例如加密股票、加密债券）、自然资产代币、加密法币和稳定币（用于讨论优势和加密货币的缺点，相对于其他形式的货币，传统的或数字的，见第 4 章）。

2020 年 10 月，市场上大约有 1,000 种加密货币。 这一数字低于 2018 年的 1,500 多家。许多公司的市值仍然可以忽略不计（图 2）。 只有17家市值超过10亿美元，46家市值超过1亿美元。 100 种最有价值的加密货币的总市值约为 3300 亿美元，其中比特币占 2000 亿美元（CoinMarketCap，2020）。

在交易方面，2020 年 10 月，比特币每天的交易量约为 30 万笔，相比之下，信用卡公司 Visa 每秒处理超过 65,000 笔交易，即每天超过 5.6 万亿笔交易（Visa，2018 年） . 2018 年有 4.6 亿个比特币钱包，其中只有 2500 万持有比特币3，而同期全球有 33 亿张 Visa 卡（Visa，2018）。

图 2 加密货币的市场份额，2020 年 10 月

2.去中心化金融

去中心化金融（DeFi）是目前创新较多的领域。 DeFi 是指由智能合约运行的基于区块链的金融工具——如果满足某些条件，它会自动执行交易——将区块链的使用从简单的价值转移扩展到更复杂的金融用例，无需任何中介。 例如，如果用户想在下周二将她的钱汇给另一个用户，但前提是根据 xe.com 的 USD/EUR 汇率高于 0.85，这样的 if-else 或 if-then 指令可以嵌入到智能合约中间。

应用程序使用以太坊等平台上的智能合约来创建货币兑换、收益农场、小额信贷应用程序、保险等。

2020 年 11 月，媒体和分析服务 DeFiprime.com 列出了 251 个 DeFi 项目。 其中，203 个建立在以太坊区块链上，26 个建立在比特币上，其余 22 个建立在 EOS 上——另一个基于区块链的去中心化平台，用于开发 DeFi 应用程序。 前100名DeFi代币市值约127亿美元，其中前10名DeFi代币市值91亿美元，占比71%。

另一个衡量 DeFi 市场前景的相关指标是 DeFi 中“锁定”的资金量，这些资金是发送到基于用户信任维护 DeFi 生态系统的智能合约的资金（ConsenSys Codefi，2020）。 随着时间的推移，锁定在 DeFi 中的资金量有所增加2021以太经典币etc前景，这表明用户越来越有信心将资金投入智能合约以与这些新的金融工具进行交互。 现有数据显示，DeFi项目锁定资金总量持续稳步增长，目前价值约110.6亿美元，前10大DeFi项目占比94%（图3）。

图3 DeFi、DeFi项目锁定资金总额占比（%）

3、国际贸易

区块链技术几乎可以改善国际贸易的方方面面。 智能合约允许在支付费用和关税后自动、快速和及时地签发海关发票、许可证、执照和证书。 这减少了确保贸易商支付关税所需的后台职责，减少了货物清关时间，并通过减少腐败的可能性增加了政府收入。

与在线支付和去中心化金融相比，这个领域的区块链应用较少，很多都处于概念验证阶段。 它们涉及复杂的程序，例如清关，具有多种操作、文件类型和许多利益相关者，例如海关、合作政府机构（PGA）、报关行、承运人、银行、保险公司（见 UNCTAD 海关数据自动化系统背景 – ASYCUDA，详见专栏 3）。

许多公司和政府已经组成财团和联盟，在国际贸易的各个领域部署区块链技术。 几家公司也在与他们的内部技术团队一起试验这项技术。 例如，在 2018 年，CargoX 发布了第一个基于区块链的智能提单，用于从上海出发到斯洛文尼亚科佩尔港的货物，其费用仅为通过快递服务小部分在全球范围内发送纸质文件的通常费用。 地球。 全球航运业务网络（GSBN）已开始测试 DLT，以提高他们的工作效率。

由 Tradelens、IBM 和马士基牵头的航运和海运业领先公司组成的联盟已经在其生态系统的某些领域利用该技术，并已在电子平台上成功试用提单 (e-BL)。 随着越来越多的航运业领导者主动将竞争对手联合起来以提高效率，这些努力正在迅速加强。

专栏 3 ASYCUDA 和区块链

国际贸易越来越多地考虑使用区块链来确保安全、可信的服务和信息交换，而无需昂贵的中介。 连接多个贸易利益相关者（部委、跨境监管机构、政府机构）并与其他系统（例如用于区域过境监控的清关系统）交换信息的清关和单一窗口系统将受益于区块链，ASYCUDA 计划已开始在几个实际应用中工作。

在流程自动化和精简的背景下，区块链充当流程协调器，提高效率。 随着智能合约的实施，安全交易可以在区块链中自动执行。 在清关等复杂程序中，涉及多种操作、文件类型、海关、合作政府机构（PGA）、报关行、承运人、银行和保险公司以及许多其他利益相关者，通过智能合约减少不必要的人工操作将允许更快执行和自动遵守规则和法律； 减少人际互动（SDG 16）并进一步实施无纸化流程（SDG 15），从而提高自动化程度并减少腐败。

这些好处有助于在 COVID-19 大流行的背景下减轻风险的努力和措施。 纳税是区块链和智能合约如何提供帮助的一个很好的例子； 在完成过境程序后，同样的方法可用于债券释放或仓库货物所有权的转移。 纳税不仅可以更安全（数据未损坏）和即时，而且一旦申报在系统中注册，也可以自动执行，无需任何进一步的手动步骤。 区块链还可以改进风险管理并确保许可证、执照和证书的完整性，从而确保商品价值的完整性。 它可以减少货物验证时间，提高效率（SDG 6），准确及时地征收税款和关税（SDG 1）。

在风险管理方面，将区块链与物联网等其他技术相结合可能会引起特别的兴趣。 例如，它可以通过跟踪移动、温度和开门情况来减少集装箱检查时间。 对于食品，这种组合可确保安全和保障，直接有助于实现可持续发展目标 2 和 3。

效率和信任水平较低的发展中国家可以从区块链中获益最多。 然而，需要评估技术基础设施并酌情为技术升级指定系统要求，这可能代价高昂，特别是对于最不发达国家等财政资源有限的经济体。 在这种情况下，许多会员国将寻求捐助方资金，使捐助方协调成为成功的一个关键方面。 在技​​术援助项目的背景下，能力建设部分将更加重要和复杂。 事实上，UNCTAD 和 ASYCUDA 旨在确保各国拥有系统和数据，这只能通过强化培训来实现。 通过限制或消除中介，区块链将直接帮助降低贸易成本。 然而，发展中国家的出口在很大程度上依赖中介机构进入国外市场，这就提出了中介机构未来作用的问题。

资料来源：贸发会议，基于奥地利和联合王国政府以及粮农组织的贡献，可查阅

4.价值链

随着价值链变得越来越复杂，涉及不同的利益相关者并依赖多个外部中介，区块链可用于通过减少信息不对称、跟踪库存和产品所有权的可追溯性和可靠性来提高整个价值链的透明度、问责制和可靠性，从而加快、更具成本效益的货物交付和改善利益相关者之间的协调（Gaur 和 Gaiha，2020 年；Allen 等人，2018 年）。

虽然区块链驱动的价值链的用例仍在不断涌现，但一些成功的概念验证实施表明，区块链可能带来颠覆性转变，从成本节约和效率提升到新的运营模式（见方框 4 示例）。 在生产和交付过程中跟踪货物以确保质量和真实性或自动遵守货运和贸易法规只是价值链中有前途的区块链应用的两个例子。

例如，为应对全球食品污染丑闻，沃尔玛与 IBM 合作，利用区块链技术解决供应链中的食品安全问题。 沃尔玛使用基于区块链的平台 IBM Hyperledger Fabric 成功完成了两项区块链试点：中国的猪肉和美洲的芒果。 通过从农场到餐桌的方法，沃尔玛的区块链解决方案将追踪芒果来源的时间从 7 天缩短到 2.2 秒，并提高了沃尔玛食品供应链的透明度（Kamath，2018 年）。 其他大公司也在探索区块链用例。 例如，可口可乐北美公司启动了一个以太坊项目，以促进可口可乐装瓶供应商的入职流程。 截至 2020 年 8 月，北美最大的 12 家可口可乐装瓶商正在使用区块链平台进行内部供应链管理，节点有望扩展到外部供应商（Haig，2020）。

在食品行业之外，由科技公司 Everledger 开发的区块链平台记录了供应链中超过 200 万颗钻石的来源。 每颗钻石都有唯一的数字身份，平台可以追踪确认每颗钻石的来源和位置，防止可能的欺诈和假冒。

区块链解决方案的另一个有前景的领域是制药行业的起源。 假药给消费者和社会带来严重风险。 据世界卫生组织称，估计在发展中经济体销售的药品中有 10% 至 30% 是假药，假冒抗疟疾药物每年导致非洲 120,000 多人死亡（世界卫生组织，2017 年）。

沙特阿拉伯等国家正在努力探索区块链技术在药品供应链的可持续性和有效性方面的作用，解决药品短缺、医疗保健利益相关者之间缺乏协调、产品浪费和药品需求信息缺乏等问题。 总之，由于交易和协议记录的可追溯性、透明度和公开性，区块链有可能降低交易复杂性、信息不对称和合约不完整性，并降低价值链风险（施密特和瓦格纳，2019）。

专栏 4 区块链在供应链中的应用示例

粮农组织通过与涉及农业和畜牧业、渔业、林业、保护和农村发展的其他利益相关者合作，支持供应链创新。 粮农组织与国际电联、国家合作伙伴和技术服务提供商合作，在巴布亚新几内亚吉瓦卡试点使用区块链的猪（牲畜）项目，以创建可追溯性数据库。 养猪户进行了注册，他们的猪被贴上了射频识别 (FRID) 功能的标签，这些标签与可追溯性数据库相关联。 农民通过将数据（品种类型、饲料类型、地理、猪的疾病发生率和治疗）输入系统来参与，直到猪可以出售。 潜在买家可以通过应用程序访问猪的卖点并扫描耳标以访问和查看历史记录，然后再做出决定。 区块链技术在溯源中的融入，增强了牲畜溯源系统的可持续性，以及未来类似区块链衍生产品和服务的开发和维护。

科特迪瓦的木炭项目是另一个很有前途的粮农组织试点项目。 木炭仍然是撒哈拉以南非洲（包括科特迪瓦）最重要的燃料来源之一。 在整个供应链中，突出与能源、森林砍伐、就业和其他社会经济和环境挑战的相互联系。 已经开发并测试了合法且可持续的木炭可追溯性区块链应用程序的 alpha 版本。 其中一项主要发现是，区块链有可能帮助建立更透明、高效和可靠的追溯系统。

对促进环境可持续性的创新回收解决方案的需求从未如此强烈。 在奥地利，塑料供应链项目——一种抵消塑料的创新方法——旨在通过从线性供应链转变为循环供应链，研究技术和供应链创新对塑料瓶供应链流程的影响。 该项目研究循环供应链如何减少相关流程中的塑料瓶浪费，即采购、运输、储存、制造、交付、重估和退货。 在这个项目中，区块链技术实现了塑料流的可见性和供应链数据质量以及数据安全。 这种创新方法评估了实施激励措施以实现更高的回收率和提高正在加工的塑料的知名度的影响。

还可以部署区块链来支持人道主义供应链。 人道主义机构必须在苛刻的情况下管理长距离和复杂的供应链。 2020 年，英国外交、联邦和发展办公室 (FCDO) 与德国公司 Datarella 和其他 FCDO 利益相关者密切合作，启动了一项试点，以测试使用私有区块链平台可以提供不可篡改的人性证明参与者之间的供应转移在主义供应中。 该试点以强有力的技术证明结束，该技术可在受控环境中跟踪货物的实时移动。 该平台正在开发中，以实现规模化并深入了解人道主义供应链的“最后一英里”，使用卫星连接的网状网络来克服最后一英里人道主义援助交付中的连接问题。

资料来源：贸发会议，基于奥地利和联合王国政府以及粮农组织的贡献，可查阅

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＃参考＃

“利用区块链实现可持续发展：前景与挑战”