跨境供应链涉及多个国家、多个供应商以及复杂的物流网络,其本质是一种分布式的管理方案。而区块链技术以其独特的分布式账本特性为跨境供应链管理提供了一种理想的解决方案。区块链中的联盟链以其授权准入机制非常符合跨境供应链多方参与共同管理的特性。然而跨境供应链涉及大规模的节点共识,传统联盟链共识算法会出现复杂度高、共识时延长等问题,而且传统明文存储方案还会导致数据隐私泄露等问题。对此,本文探索将区块链技术与跨境供应链系统进行了整合,并且在共识效率和数据安全方面进行详细设计,提出一种基于区块链的高效安全的跨境供应链管理系统,具体工作如下,

　　1.提出了一种基于树状通信结构的分层局部共识的机制,传统PBFT,实用拜占庭容错,共识算法节点两两通信的共识机制使得节点通信复杂度随节点数量增加呈指数级增加。本文引入树状通信结构解决了传统PBFT共识算法应用于大规模节点的跨境供应链系统时共识效率低、通信复杂度高等问题。该算法首先构造二叉树通信拓扑结构,将节点根据作用不同分为了三层。根节点作为上层节点负责发起共识,消息通过树状结构逐层传播下去,子节点通过反馈消息的方式保证通信的顺利进行。其次,在局部共识阶段,叶子节点作为下层节点只负责传递消息而不参与共识,其余的中层节点都只与邻接节点进行共识,大大降低节点通信复杂度。星空SPORTS最后所有节点向根节点提交共识结果达成全局共识。通过实验证明了基于树状通信结构的分层局部实用拜占庭容错共识算法通信复杂度更低、吞吐量更高、时延更低。

　　2.提出了一种基于B树的关键词可搜索加密算法,解决了传统区块链中数据以明文方式进行存储引起的数据安全问题。该算法将数据通过对称加密算法以密文的方式存储在区块链中,然后通过分割出关键词与数据地址构造出索引B树,最后只要通过关键词在索引B树上搜索数据地址,从而得到相应的数据。该算法在提高数据安全性的同时保证搜索效率。

　　3.设计了基于区块链的跨境供应链系统,系统采用上述所提出的共识算法与可搜索加密算法,并且对系统的主要功能模块页面进行了展示和检验,根据检验结果表明该追溯系统能够满足跨境供应链的使用要求。