区块链与智能合约在循环经济供应链中的可信协作机制

《Scientific Reports》：Trusted collaboration mechanism of blockchain and smart contracts in the circular economy supply chain

　　

摘要

本文旨在解决循环经济供应链中信息孤岛、复杂的权限管理以及数据追溯性困难等问题。通过利用区块链及其内置的智能合约技术，本研究探索了一种可信赖的协作机制，以提高循环经济供应链的安全性。首先，本文采用多链分层架构，将生产、回收和再制造链条设计为三个平行的子链。每个子链针对自身特定的业务优化数据，以消除信息孤岛。文章基于智能合约设计了自动执行协议，根据数据类型和敏感度设置不同的访问规则，通过策略管理和权限确定合约确保数据安全访问，并减少人为干预。本文利用区块链原生的哈希链结构和默克尔树验证机制实现端到端的防篡改追溯性，提升供应链透明度。PoVT（投票与信任证明）共识机制能够动态调整节点权重并优化网络资源分配。实验结果表明，生产链和再制造链的多链分层架构的平均信息响应时间分别为2.52秒和5秒。在数据追溯性方面，该方法的平均追溯准确率达到97.498%；PoVT的平均处理速度（TPS）为63.286次/秒，去中心化得分为0.82。三十次重复实验显示，平均权限验证时间为2.35秒，假阳性率为1.05%，防御成功率为99.12%，与三种基准方法相比具有统计显著差异（p<0.01）。总之，区块链与智能合约的结合能够有效构建可信的协作机制，促进循环经济供应链的建立，并在解决信息孤岛和数据追溯性问题方面展现出巨大潜力。