王文生

（中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心，北京 100125）

1 引言

區(qū)塊鏈技術(shù)在促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展方面的應(yīng)用前景日益受到世界各國的重視[1]。這種新技術(shù)具有去中心化、低交易成本、不可篡改、可追溯等特征，能夠消除農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中存在的信息約束[2]，優(yōu)化農(nóng)村社會(huì)福利[3]、資產(chǎn)[4]、能源[5]等管理方式，提升農(nóng)村社會(huì)治理水平[6‐7]，促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與融合[8‐9]，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營更加地智慧[10]，并為農(nóng)村地區(qū)對(duì)接本土或全球供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)提供來了一個(gè)新的可選方案[11]。

習(xí)近平總書記在中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)會(huì)上，就我國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用發(fā)表重要講話，區(qū)塊鏈被列入國家信息化戰(zhàn)略的重要組成部分。此后，各部門、各地方，各領(lǐng)域、各行業(yè)紛紛出臺(tái)支持區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施，國家、企業(yè)、社會(huì)資本、科研機(jī)構(gòu)等顯著加大了向區(qū)塊鏈領(lǐng)域的投入力度。2019 年中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中共中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室制定了《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019—2025 年）》，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈大規(guī)模組網(wǎng)、鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同等核心技術(shù)突破，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化研究，推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)、質(zhì)量安全溯源、農(nóng)村金融保險(xiǎn)、透明供應(yīng)鏈等方面的創(chuàng)新應(yīng)用。2020 年中央1 號(hào)文件提出“要加快物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、智慧氣象等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，開展國家數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)”。2020 年3 月4 日中共中央政治局常務(wù)委員會(huì)召開會(huì)議，研究當(dāng)前新冠肺炎疫情防控和穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行重點(diǎn)工作，強(qiáng)調(diào)“加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度”?？傊涌靺^(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用已成了當(dāng)前國家信息化政策的焦點(diǎn)和亮點(diǎn)。

農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮了重要的“壓艙石”作用。但也需注意到，我國農(nóng)民零散分布在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營一線，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的去中心、弱中心特性，這是造成農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域生產(chǎn)要素分散、組織難度大、管理成本高、產(chǎn)業(yè)效益低等問題重要根源。而面對(duì)上述困難和挑戰(zhàn)，區(qū)塊鏈技術(shù)和理念凸顯出其優(yōu)勢(shì)，兩者間存在著天然的耦合。當(dāng)前國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作的方針是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，統(tǒng)領(lǐng)城鄉(xiāng)發(fā)展，區(qū)塊鏈?zhǔn)遣豢苫蛉钡男乱?，區(qū)塊鏈在“三農(nóng)”領(lǐng)域的應(yīng)用絕不能掉隊(duì)。

目前，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村可信區(qū)塊鏈基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，農(nóng)資等重要投入品市場監(jiān)管區(qū)塊鏈項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)正抓緊進(jìn)行，糧食、蔬菜、生豬等重要農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)塊鏈應(yīng)用項(xiàng)目正積極開展研究設(shè)計(jì)。為了加速國內(nèi)區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用,中國信息通信研究院可信區(qū)塊鏈推進(jìn)計(jì)劃對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域給予高度重視，2019年11 月，中國農(nóng)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用分會(huì)受邀作為牽頭單位成立了可信區(qū)塊鏈推進(jìn)計(jì)劃農(nóng)業(yè)農(nóng)村項(xiàng)目組。同時(shí)，社會(huì)上各類涉農(nóng)區(qū)塊鏈應(yīng)用案例也呈現(xiàn)井噴式增長，大量新技術(shù)、新模式、新應(yīng)用在農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域百花齊放。

區(qū)塊鏈技術(shù)屬于新興技術(shù)，其在農(nóng)業(yè)農(nóng)村的應(yīng)用將帶動(dòng)不同業(yè)態(tài)的融合發(fā)展。為了進(jìn)一步推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，本文從我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民“三農(nóng)”整體視角，對(duì)國內(nèi)外近三年農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈應(yīng)用研究成果與難點(diǎn)進(jìn)行梳理和綜述，并從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、農(nóng)村治理、農(nóng)民民生這三個(gè)方面、十一個(gè)“三農(nóng)”熱門領(lǐng)域中區(qū)塊鏈技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用進(jìn)行展望，以期為未來區(qū)塊鏈技術(shù)在我國鄉(xiāng)村全面振興過程的應(yīng)用和推廣研究提供參考。

2 可信區(qū)塊鏈的概念與技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)興起于比特幣。自2015 年起，區(qū)塊鏈的去中心化、分布式存儲(chǔ)、加密、可追溯，以及可編程的智能合約等技術(shù)特征越來越受到全世界的廣泛關(guān)注，并成功應(yīng)用于金融[11]、環(huán)保[12]、醫(yī)療[13]、能源[14]、農(nóng)業(yè)農(nóng)村[2‐4,9]、不動(dòng)產(chǎn)[4]、災(zāi)害救援[15]等諸多領(lǐng)域。它在避免了傳統(tǒng)中心化機(jī)構(gòu)普遍存在的高成本、低效率和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)高安全風(fēng)險(xiǎn)等基礎(chǔ)上提供了一種廉價(jià)的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易、協(xié)調(diào)與協(xié)作的分布式數(shù)據(jù)模型，并最終構(gòu)建了基于數(shù)學(xué)算法的、更可靠的信用體系[16]。

2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈在全球各領(lǐng)域的縱深應(yīng)用具有可無限擴(kuò)展的能力，是一種分布式的眾包記賬系統(tǒng)。它以數(shù)據(jù)區(qū)塊為基本存儲(chǔ)單元，區(qū)塊按時(shí)間戳前后，通過哈希指針形成鏈表式數(shù)據(jù)架構(gòu)。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理模式對(duì)比，區(qū)塊鏈以分布式、高冗余、不可篡改的方式存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的多個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)上，一方面避免了傳統(tǒng)中心式“單點(diǎn)失效”的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面也極大地降低了節(jié)點(diǎn)建設(shè)要求和成本。另外，在每個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面，區(qū)塊分為區(qū)塊頭和區(qū)塊體。區(qū)塊體中打包了一個(gè)批次的交易數(shù)據(jù)集合及基于哈希指針生成的相應(yīng)Merkle 樹；區(qū)塊頭中記錄了Merk‐le 樹的根節(jié)點(diǎn)哈希值、時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)、區(qū)塊版本號(hào)、前一區(qū)塊的哈希值等。正是由于Merkle 樹的使用，從而使得系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)能夠靈活選擇存儲(chǔ)整條鏈中的部分區(qū)塊，降低存儲(chǔ)空間壓力的同時(shí)還能夠快速總結(jié)和歸納校驗(yàn)區(qū)塊中存儲(chǔ)的任意交易數(shù)據(jù)。同時(shí)，區(qū)塊頭中存儲(chǔ)的Merkle 樹根節(jié)點(diǎn)哈希值，可以確保不同應(yīng)用場景下，智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)終端等輕量級(jí)的“邊緣”設(shè)備能僅存儲(chǔ)區(qū)塊頭組成的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，減少這些設(shè)備的存儲(chǔ)壓力，進(jìn)而也能夠作為節(jié)點(diǎn)納入整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中參與記賬。由此來看，區(qū)塊鏈這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的特征減少了區(qū)塊鏈應(yīng)用對(duì)軟硬件支撐環(huán)境的依賴，極大地降低它在各領(lǐng)域全面快速縱深擴(kuò)展應(yīng)用的邊際成本。

2.2 共識(shí)機(jī)制與統(tǒng)一信用體系

區(qū)塊鏈的信用去中心化特征能夠?yàn)槿祟愄峁┙y(tǒng)一的算法信用體系。由于沒有傳統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn)對(duì)區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的各記賬節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，所以如何讓系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)能夠自我協(xié)調(diào)，并達(dá)成共識(shí)，同時(shí)還能具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，則是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題，這就是著名的“拜占庭將軍問題”[17]。拜占庭將軍問題是由蘭伯特等人于1982 年正式提出，旨在解決不可信、不可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各節(jié)點(diǎn)通過一定的機(jī)制達(dá)成統(tǒng)一行動(dòng)共識(shí)的問題[18]。發(fā)展至今，這一領(lǐng)域已共研究出眾多的重要共識(shí)機(jī)制[19]，包括拜占庭容錯(cuò)和非拜占庭容錯(cuò)。其中最著名的當(dāng)屬中本聰在比特幣中設(shè)計(jì)的工作量證明（Proof of work,PoW）機(jī)制。PoW 機(jī)制主要是通過協(xié)議讓比特幣網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)依賴自身算力爭奪記賬權(quán)，以此來保證公共記賬的一致性和不可篡改性。但弊端也是顯而易見的，它會(huì)帶來電力資源的巨大浪費(fèi)和交易延遲。比特幣中PoW 機(jī)制的這一特點(diǎn)顯然無法滿足區(qū)塊鏈技術(shù)獨(dú)立全面、縱深發(fā)展的要求，因此各種改進(jìn)的共識(shí)機(jī)制被設(shè)計(jì)出來，如權(quán)益證明機(jī)制（Proof of Stake,PoS）、授權(quán)股份證明機(jī)制（Delegated proof of stake,DPOS），以及PoW+PoS 等。盡管這些共識(shí)機(jī)制本身的有效性、可靠性等還有待大量驗(yàn)證，并且一段時(shí)期內(nèi)很難達(dá)成共識(shí)，但是它們對(duì)分布式共識(shí)問題的解決卻能夠?yàn)槿祟惿鐣?huì)帶來基于數(shù)學(xué)的、更可靠的算法信用，以替代傳統(tǒng)的中心化政府信用[16]。如此一來，人類信用的基礎(chǔ)就可以從原來“山頭林立”的、離散化的中心化體系統(tǒng)一到基于區(qū)塊鏈的算法信用體系。

2.3 智能合約技術(shù)

區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)能夠提供基于事件驅(qū)動(dòng)的“在鏈”分布式程序執(zhí)行機(jī)制[20]。它依靠區(qū)塊鏈的去中心化算法信用體系，能夠解決在不可信的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中基于規(guī)則的、由事件驅(qū)動(dòng)的價(jià)值的創(chuàng)造、分配、轉(zhuǎn)移、消滅等情景‐響應(yīng)執(zhí)行問題。智能合約概念早在1994 年就由美國前喬治華盛頓大學(xué)法學(xué)教授Nick Szabo 提出并定義為：“智能合約是一套以數(shù)字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議”。智能合約以“if‐then”和“what‐if”的方式與真實(shí)世界的資產(chǎn)進(jìn)行交互，當(dāng)合約中定義的條件被觸發(fā)時(shí)，則自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)合約條款而無需第三方介入。但由于一直以來缺乏去中心化的應(yīng)用場景，而且Nick Szabo 不懂編程，很少有開發(fā)人員愿意與他合作，因此長期以來這種智能合約僅停留在概念上，直到中本聰在比特幣中設(shè)計(jì)的基于比特幣圖靈不完備字節(jié)碼語言O(shè)P‐RETURN 比特幣腳本語言，才初步實(shí)現(xiàn)了最早應(yīng)用于區(qū)塊鏈的、僅執(zhí)行簡單邏輯的智能合約[20]。后來基于能執(zhí)行任意復(fù)雜邏輯的以太坊虛擬機(jī)，世界首個(gè)內(nèi)置了圖靈完備編程語言的智能合約開發(fā)平臺(tái)和公鏈誕生，自此區(qū)塊鏈和智能合約的應(yīng)用才逐漸普及到非數(shù)字貨幣的其它社會(huì)領(lǐng)域。事實(shí)上，智能合約在我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村這種弱中心化、去中心化的領(lǐng)域具備十分廣闊的應(yīng)用前景。例如在田間地頭家庭農(nóng)場主和涉農(nóng)社會(huì)化服務(wù)組織就相關(guān)農(nóng)田托管服務(wù)的合約簽訂和可信執(zhí)行、農(nóng)民工的工資發(fā)放、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)風(fēng)控和賠付資金快速撥付、農(nóng)田灌溉水資源管理[21]等場景就非常適合應(yīng)用區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)。

3 國內(nèi)外區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用研究現(xiàn)狀

3.1 國外區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用研究現(xiàn)狀

國外區(qū)塊鏈在普惠金融的應(yīng)用研究主要聚焦在發(fā)展中國家[11,22‐24]并面向小農(nóng)戶及貧困人口[1,24‐25]。Schuetz et al.在文獻(xiàn)[11]中研究了區(qū)塊鏈在印度偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)普惠金融領(lǐng)域的應(yīng)用前景。他提出區(qū)塊鏈的分布式部署、金融交易的不可篡改和歷史可追溯、交易成本低、可靠的算法信用，以及智能合約等特性能夠非常好地解決印度農(nóng)村普惠金融場景下的諸多挑戰(zhàn)；同時(shí)，區(qū)塊鏈具備將印度農(nóng)村產(chǎn)業(yè)連接到印度國內(nèi)和全球供應(yīng)鏈的潛力。

發(fā)展中國家的農(nóng)民在獲得平等的金融服務(wù)方面存在著諸多的挑戰(zhàn)，如無法證明自己的身份和提供貸款或保險(xiǎn)的擔(dān)保物等[23‐24]。Kshetri 在文獻(xiàn)[23]中提到在世界上一些發(fā)展中國家存在很多個(gè)體無法證明“自己是誰”，從而被排斥在現(xiàn)代金融體系之外。因此，這些地區(qū)出現(xiàn)了很多基于區(qū)塊鏈技術(shù)、能夠幫助他們創(chuàng)建和驗(yàn)證個(gè)體電子身份的創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品。Chinaka 在文獻(xiàn)[24]中提出非洲國家的小農(nóng)戶無法獲取金融產(chǎn)品的主要原因是他們?nèi)狈鹑跈C(jī)構(gòu)認(rèn)為的、可降低信貸風(fēng)險(xiǎn)的抵押品，而區(qū)塊鏈技術(shù)能夠具備將農(nóng)戶擁有的非流動(dòng)資產(chǎn)，如牲畜、土地和收成轉(zhuǎn)化為能被銀行認(rèn)可的價(jià)值的潛力。另外，如何提高金融和保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的風(fēng)控能力并最小化業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)也是普惠金融實(shí)施過程中需要重點(diǎn)兼顧的因素[24]。Bolt 在文獻(xiàn)[25]中提到了在印度的一種基于區(qū)塊鏈和智能合約的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的方法和應(yīng)用。在該應(yīng)用場景下，保險(xiǎn)智能合約能夠與氣候變化大數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，如根據(jù)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)多雨即洪澇、少雨即干旱，以驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)公司的風(fēng)控管理和資金的自動(dòng)化快速賠付。

在當(dāng)前全球范圍，無論是在農(nóng)產(chǎn)品分類維度還是在農(nóng)業(yè)價(jià)值鏈維度區(qū)塊鏈都得到了一定程度的研究和應(yīng)用[10,26]。Antonucci et al.在文獻(xiàn)[27]中對(duì)區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了梳理，已經(jīng)應(yīng)用區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域有咖啡、魚肉、牛肉、啤酒、牛奶、意大利面等。Kamilaris et al.在文獻(xiàn)[26]中對(duì)應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品種類和應(yīng)用目標(biāo)進(jìn)行了歸類，發(fā)現(xiàn)大豆、谷物、橄欖油、火雞等20 類農(nóng)產(chǎn)品分別已經(jīng)或正在金融、快速運(yùn)營、監(jiān)督與管理、可追溯、動(dòng)物福利、環(huán)境影響、實(shí)驗(yàn)可行性研究、小農(nóng)戶支持、減廢、食品安全等目標(biāo)下進(jìn)行應(yīng)用研究和實(shí)踐。Ferrag et al.在文獻(xiàn)[28]中提出了解決基于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的綠色農(nóng)業(yè)中的傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息安全和隱私問題的一種基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)框架。該框架能夠利用區(qū)塊鏈的去中心化、不可篡改等特性確保傳感器網(wǎng)絡(luò)信息的高可靠性。另外，Kurt Peker et al.在文獻(xiàn)[29]中針對(duì)基于區(qū)塊鏈的傳感器網(wǎng)絡(luò)的新增數(shù)據(jù)集，若采用不同存儲(chǔ)方式，即利用追加存儲(chǔ)或部分覆蓋存儲(chǔ)兩種方式通過智能合約進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)使用部分覆蓋已有數(shù)據(jù)的方式效率更高；同時(shí)該文獻(xiàn)還分別對(duì)比了在智能合約內(nèi)外采用將同時(shí)段收集到的各類傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在隊(duì)列中或采用一種規(guī)則將這些數(shù)據(jù)編碼為一個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總體上后者的效率要更高。

3.2 國內(nèi)區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用研究現(xiàn)狀

國內(nèi)區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用研究起步相對(duì)較晚，最早可追溯到2015 年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所研究人員進(jìn)行的農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用的探索研究。從2016 年起，中國農(nóng)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用分會(huì)每年年會(huì)都有區(qū)塊鏈領(lǐng)域研究報(bào)告，2019 年還特別設(shè)立了區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用專題。近兩年相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量正隨著國家對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的重視而逐漸增多，從2020 年起逐漸形成爆發(fā)的趨勢(shì)。但是，從這些文獻(xiàn)來看，研究成果普遍缺乏實(shí)際的落地應(yīng)用。盡管國內(nèi)一些地區(qū)，如省級(jí)有貴州[30]、縣級(jí)有德清[31]等開展了由政府推動(dòng)下的區(qū)塊鏈平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用探索，以及一些由大型農(nóng)業(yè)或科技公司推動(dòng)的部分領(lǐng)域應(yīng)用，如沃爾瑪?shù)目勺匪萜脚_(tái)[32]、黑龍江北大荒的區(qū)塊鏈數(shù)字農(nóng)業(yè)[33]等，總體來看，我國區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用研究仍處在起步階段。

由于區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用涉及到眾多的農(nóng)產(chǎn)品門類和專業(yè)領(lǐng)域，如智慧農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、農(nóng)村金融、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)、農(nóng)村產(chǎn)權(quán)交易、鄉(xiāng)村旅游、以及農(nóng)村環(huán)境治理等領(lǐng)域，并且需要整合眾多個(gè)體、企業(yè)、高校及科研院所、行政監(jiān)管單位等，這決定了相關(guān)研究應(yīng)用具備相當(dāng)程度的復(fù)雜性[34]和難點(diǎn)。首先，農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈的各類應(yīng)用都涉及到需要統(tǒng)一解決的技術(shù)難題，如區(qū)塊鏈的存儲(chǔ)容量和可擴(kuò)展性問題、隱私泄露問題、高成本建設(shè)問題、規(guī)則問題、吞吐量和延遲問題、基層技術(shù)力量缺乏問題等[35]。而在應(yīng)用推廣上，一方面相對(duì)于龍頭企業(yè)，我國的農(nóng)戶、家庭農(nóng)場、合作社、社會(huì)服務(wù)組織等數(shù)量眾多，而區(qū)塊鏈應(yīng)用場景要求將這些個(gè)體和中小型企業(yè)的工作流程進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以及統(tǒng)一各主體間的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和接口，這些也是難點(diǎn)問題[34]；另一方面，大型涉農(nóng)企業(yè)和科技企業(yè)具備資金、技術(shù)、市場等各類資源，如何將這些企業(yè)吸引到農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域并促使他們?cè)谌珖秶鷥?nèi)發(fā)揮作用，這更是國內(nèi)應(yīng)用推廣工作成敗的關(guān)鍵[1]。

4 區(qū)塊鏈在“三農(nóng)”領(lǐng)域的應(yīng)用展望

目前，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展在一些關(guān)鍵領(lǐng)域面臨著諸多的挑戰(zhàn)，例如智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易，食品安全[36‐38]，農(nóng)村人居環(huán)境和面源污染[39‐41]、偏遠(yuǎn)地區(qū)金融排斥[42‐44]、集體存量資產(chǎn)盤活[45]等問題。而傳統(tǒng)的以行政命令查、停、轉(zhuǎn)、改為主要抓手的治理方式已經(jīng)無法適應(yīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合治理和高質(zhì)量發(fā)展“一盤棋”的需要[46]。同時(shí)，我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)系統(tǒng)中缺乏有效激勵(lì)機(jī)制，難以調(diào)動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品流通、鄉(xiāng)村治理、政府監(jiān)管等各個(gè)環(huán)節(jié)，并提高他們提供可信數(shù)據(jù)的積極性，不能形成一個(gè)完整的、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)。盡管這些挑戰(zhàn)一定程度上將制約我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村的充分發(fā)展，但解決這些挑戰(zhàn)又將為農(nóng)業(yè)農(nóng)村帶來更多的發(fā)展新機(jī)遇。

當(dāng)前，立足于農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的發(fā)展特點(diǎn)和實(shí)際需求，可充分發(fā)揮區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)和機(jī)制理念，積極探索區(qū)塊鏈技術(shù)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)資、生產(chǎn)、加工、銷售、金融、科技、培訓(xùn)等農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營全要素的優(yōu)化配置，促進(jìn)專業(yè)分工細(xì)化，提升工作效率，打造“可信、價(jià)值、多贏”的利益共同體，激發(fā)參與主體的勞動(dòng)積極性、工作創(chuàng)造性、守信自覺性，推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)化、差異化、高效化、品牌化。與此同時(shí)，區(qū)塊鏈與智能合約相結(jié)合帶來的去中心化的社會(huì)治理架構(gòu)[47‐48]將為解決我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村問題，促進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興提供社會(huì)治理新范式[49‐50]和新希望。

4.1 區(qū)塊鏈與可信物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感器采集信息，以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位問題，進(jìn)而使用各種自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，從而使農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程達(dá)到最優(yōu)控制的效果。

區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用具有很大潛力。首先，由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備眾多，且產(chǎn)生大量實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一般需要依賴大型的數(shù)據(jù)中心，而數(shù)據(jù)中心建設(shè)和維護(hù)的高費(fèi)用一直以來制約著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的全面推廣和應(yīng)用。顯然，區(qū)塊鏈分布式去中心化的存儲(chǔ)方式可以幫助物聯(lián)網(wǎng)節(jié)省大量數(shù)據(jù)中心建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，大幅度地降低其應(yīng)用推廣的成本，同時(shí)以高冗余的存儲(chǔ)方式提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性[28]；另外，區(qū)塊鏈中區(qū)塊采用Merkle 樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均可作為節(jié)點(diǎn)部署全鏈的區(qū)塊頭部分，從而增加設(shè)備節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)運(yùn)算效率[29]；區(qū)塊鏈的智能合約可以部署在每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)上，通過利用腳本對(duì)智能合約進(jìn)行編程，可以實(shí)現(xiàn)去中心化的多數(shù)據(jù)源、多物聯(lián)網(wǎng)控制器綜合集成與自動(dòng)化控制[51]。

4.2 區(qū)塊鏈與新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系可信支撐網(wǎng)絡(luò)

在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面，加快構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系、大力培育發(fā)展農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體是我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的重要發(fā)展方向。在我國農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體當(dāng)中，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)在數(shù)量上相對(duì)占少數(shù)，同時(shí)種糧大戶主要以家庭農(nóng)場的形式出現(xiàn)，而我國有近220 萬農(nóng)民合作社和近87 萬登記在冊(cè)的家庭農(nóng)場，因此農(nóng)民合作社和家庭農(nóng)場的發(fā)展質(zhì)量和政府管理水平將關(guān)系著我國糧食安全，以及小農(nóng)戶能否與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相銜接的大局。農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈作為全國性質(zhì)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，能夠?qū)⒚總€(gè)地區(qū)的龍頭企業(yè)、合作社、家庭農(nóng)場，涉農(nóng)社會(huì)化服務(wù)組織等作為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并使他們通過共識(shí)機(jī)制參與記錄完整的數(shù)據(jù)賬本，以及借助智能合約技術(shù)完成田間合同簽訂和資金的自動(dòng)劃撥，全過程無需第三方中介機(jī)構(gòu)參與[52]。這種基于區(qū)塊鏈的合作社和家庭農(nóng)場協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，一方面能夠消除這些組織間的信息不對(duì)稱[2]，提高機(jī)構(gòu)治理的標(biāo)準(zhǔn)化水平，并提升主管部門的管理效率[34]；另一方面能夠有效促進(jìn)數(shù)百萬農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)近乎無窮多的可信合作模式的不斷涌現(xiàn)，如農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體、聯(lián)合社等。

4.3 區(qū)塊鏈與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理涉及范圍廣泛，包括農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、貯存、流通和使用等環(huán)節(jié)[26]。當(dāng)前國內(nèi)外也有各種各樣的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系，但由于這些體系與其監(jiān)管的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、貯存、流通和使用的實(shí)際過程是“兩張皮”，所以極大地削弱了其監(jiān)管效果。而可信區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理過程中的全面應(yīng)用可以避免這種“兩張皮”問題[2]，非常便于生產(chǎn)者、消費(fèi)者和監(jiān)管者等主體間的分工協(xié)作[34]。首先，由于基于區(qū)塊鏈建立的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系是區(qū)塊鏈全面應(yīng)用于農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理過程的“自然”結(jié)果，而非為了建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系而應(yīng)用區(qū)塊鏈；其次，由于整個(gè)農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理過程中涉及到的土地、資金、人力等各種生產(chǎn)要素全部“上鏈”注冊(cè)登記，以及生產(chǎn)、貯存、流通和使用等過程中的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈交易數(shù)據(jù)等全部“上鏈”以不可篡改的方式分布式存儲(chǔ)，從而確保了各環(huán)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品信息的可追溯性[26]；最后，區(qū)塊鏈的可編程智能合約可以與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行有效整合，從而可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)、預(yù)警和問題處置的執(zhí)行自動(dòng)化[34]。

4.4 區(qū)塊鏈與新一代農(nóng)村電子商務(wù)

區(qū)塊鏈將有助于消除制約農(nóng)村電子商務(wù)進(jìn)一步高質(zhì)量發(fā)展的消極因素，促進(jìn)構(gòu)建新一代的農(nóng)村電子商務(wù)體系。農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈作為一種新型基礎(chǔ)設(shè)施，在農(nóng)村電子商務(wù)方面，它的去中介化、去中心化等特征將使構(gòu)建“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的農(nóng)村電子“公共自由市場”成為了可能。如此一來，賣方能夠?qū)⒆约旱纳唐钒l(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，而買方能夠自行查詢自己所需的商品[52]；同時(shí)，交易雙方都可以通過電子貨幣進(jìn)行支付，沒有中間平臺(tái)的費(fèi)用[53]，而且個(gè)人信息的公開程度也能夠隨各自需要通過區(qū)塊鏈的非對(duì)稱加密等技術(shù)進(jìn)行控制[54]。對(duì)于當(dāng)前電子商務(wù)中普遍存在的線上支付與線下實(shí)物交付信息不對(duì)稱的問題，在基于區(qū)塊鏈的農(nóng)村電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，可以通過整合區(qū)塊鏈化的快遞物流行業(yè)來解決[55]。首先，交易雙方就交易的細(xì)節(jié)達(dá)成一致后，賣方通過用雙方公鑰簽訂商品交付和貨款支付的智能合約，并將貨款自動(dòng)支付給賣家的條件設(shè)置為買家簽收快遞；然后，賣家在發(fā)貨時(shí)用買家公鑰和收件員公鑰依次加密快遞公司給包裹生成的二維碼；收件員取件后先用自己的密鑰解密得到用買家公鑰加密后的二維碼，而后再用始發(fā)站的公鑰對(duì)其進(jìn)行加密；后續(xù)的始發(fā)站、中轉(zhuǎn)站和終點(diǎn)站等拿到包裹后也同樣是先用自己的密鑰解密得到買家公鑰加密后的二維碼，而后再用下一站或派件員的公鑰對(duì)其進(jìn)行加密；最后，當(dāng)包裹到了終端派件員的手中時(shí)，派件員也是先用自己的密鑰解密，接著再請(qǐng)收件人也就是買家用自己的密鑰進(jìn)一步地解密，然后由系統(tǒng)核對(duì)解密后的二維碼和快遞包裹上的二維碼是否一致，最終確定買家是否收到商品，進(jìn)而觸發(fā)智能合約自動(dòng)支付。在這全過程中，區(qū)塊鏈上的商品二維碼都是加密的，且所有參與者的身份都是以公鑰形式出現(xiàn)，因此即使區(qū)塊鏈上的信息都是完全公開的，任何人都無法通過區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)反推出實(shí)際包裹和所有參與人的隱私信息。同時(shí)，貨款的支付可根據(jù)貨款形式的不同采用兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是電子貨幣支付，例如交易雙方都使用未來央行發(fā)行的電子貨幣，通過兩個(gè)區(qū)塊鏈之間的跨鏈互操作，從而實(shí)現(xiàn)電子貨幣的鎖定和轉(zhuǎn)移[56]；另一種是雙方進(jìn)行Token 和法定貨幣的兌換，例如買方購買Token，然后用Token 消費(fèi)，而賣方獲得Token 后，通過提現(xiàn)的方式獲得法定貨幣。

4.5 區(qū)塊鏈與可信農(nóng)村金融與農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)體系

可信區(qū)塊鏈應(yīng)用于農(nóng)村金融體系將提高信息的透明度，增加偽造信息和違約成本，避免貸款農(nóng)戶的惡意違約，并提高金融機(jī)構(gòu)的貸款積極性。在區(qū)塊鏈+農(nóng)村集體資產(chǎn)和農(nóng)民個(gè)人“兩權(quán)”資產(chǎn)的農(nóng)村金融服務(wù)模式中，區(qū)塊鏈可以為農(nóng)民提供貸款所需的各類身份和資產(chǎn)證明[23]，從而幫助集體經(jīng)濟(jì)組織和農(nóng)戶提高貸款效率；同時(shí)基于可編程的智能合約，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等方法幫助銀行等金融機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)控制自動(dòng)化[11]。

與農(nóng)村金融相類似，基于區(qū)塊鏈的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)能夠簡化農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)流程，特別是通過智能合約保單能夠加速農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的快速評(píng)估與賠付。同時(shí)，也可以引入銀行的征信系統(tǒng)信息，在區(qū)塊鏈中形成數(shù)字化身份認(rèn)證，并結(jié)合各行業(yè)大數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等方法幫助保險(xiǎn)公司實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)[25]。

4.6 區(qū)塊鏈與可信基層組織治理網(wǎng)絡(luò)

在鄉(xiāng)村治理方面，集體經(jīng)濟(jì)組織和村委會(huì)治理和經(jīng)營相關(guān)的日?；A(chǔ)檔案數(shù)據(jù)一直以來都沒有得到妥善的整理、歸檔和長久保存，甚至不少地區(qū)因?yàn)榛馂?zāi)或人為等因素導(dǎo)致歷史重要資料丟失，如多地的二輪延包臺(tái)賬等，從而影響集體經(jīng)濟(jì)的盤活和長久穩(wěn)定經(jīng)營。而區(qū)塊鏈可以解決這樣的問題，即基于全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，建立面向全國范圍內(nèi)村一級(jí)甚至集體經(jīng)濟(jì)組織的人文環(huán)境、地理信息、村務(wù)公開、基層黨建等日常運(yùn)營和檔案類數(shù)據(jù)的收集和管理平臺(tái)[57]，從而為各級(jí)政府部門提供鄉(xiāng)村治理所需的可信數(shù)據(jù)支撐。

4.7 區(qū)塊鏈與可信農(nóng)村集體資產(chǎn)經(jīng)營體系

可信區(qū)塊鏈作為一種資產(chǎn)登記、估價(jià)和交易管理的去中心化的基礎(chǔ)設(shè)施可以較好地解決農(nóng)村集體資產(chǎn)經(jīng)營管理問題。首先，基層集體資產(chǎn)交易中心在資金和人才等方面很難保障高成本數(shù)據(jù)中心的長期高效運(yùn)營。而通過區(qū)塊鏈的高冗余、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式解決了運(yùn)營維護(hù)的高成本和“單點(diǎn)故障”風(fēng)險(xiǎn)的問題。其次，區(qū)塊鏈提供的基于數(shù)學(xué)算法的信用擔(dān)保一方面為交易雙方就資產(chǎn)登記、估價(jià)和交易全過程提供了更可靠的信用保障[4,58]，另一方面也讓現(xiàn)有的交易中心角色從交易操作者變成區(qū)塊鏈交易監(jiān)管者；同時(shí)，區(qū)塊鏈中的不對(duì)稱加密算法可以確保交易雙方隱私信息的保密，而且區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)可以按照約定實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)交割的自動(dòng)化，甚至在此過程中還可以進(jìn)一步將集體資產(chǎn)通過預(yù)定義的折股情況自動(dòng)分配給相應(yīng)村民，以減少中間環(huán)節(jié)，確保村民利益，同時(shí)在一定程度上消除基層農(nóng)村腐敗。

4.8 區(qū)塊鏈與可信農(nóng)民工權(quán)益保障網(wǎng)絡(luò)

在農(nóng)民工問題方面，我國有兩億多的農(nóng)民工，他們的就業(yè)與權(quán)益保障在一定程度上關(guān)系著我國脫貧攻堅(jiān)工作成果的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈將在農(nóng)民工信息管理和權(quán)益保障方面發(fā)揮重要作用，尤其是針對(duì)國家近期頒布并已實(shí)施的《保障農(nóng)民工工資支付條例》，在區(qū)塊鏈上，地方政府和用人單位能夠?yàn)槊恳粋€(gè)農(nóng)民工簽訂工資支付的智能合約，從而確保在約定條件下，農(nóng)民工工資能夠按時(shí)、足額到賬。

4.9 區(qū)塊鏈與農(nóng)村人居環(huán)境整治

農(nóng)村人居環(huán)境治理不僅僅是環(huán)境問題，更涉及到農(nóng)村產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和農(nóng)民的身心健康。但實(shí)踐表明一味地強(qiáng)調(diào)政府通過高壓式或口號(hào)式的行政命令整治，農(nóng)村人居環(huán)境很難得到持續(xù)有效改善，這主要因?yàn)檗r(nóng)村人居環(huán)境的公共屬性與居民個(gè)人和排污企業(yè)切身利益存在一定的脫節(jié)。因此，區(qū)塊鏈在落實(shí)“兩山論”和構(gòu)建農(nóng)村人居環(huán)境整治體系方面將大有作為。

首先，在居民個(gè)人衛(wèi)生習(xí)慣整治方面，農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施可以為當(dāng)?shù)孛恳粋€(gè)農(nóng)村居民構(gòu)建“信用鏈”。日常，由村委會(huì)組織對(duì)居民的衛(wèi)生習(xí)慣、生活垃圾處理和家門清掃情況、豬圈等禽畜糞便處理情況、承包地拋荒情況，以及節(jié)省灌溉用水和秸稈處理等進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，然后將村里公示后的結(jié)果“上鏈”存儲(chǔ)[6]。由于區(qū)塊鏈記錄的不可篡改、可追溯、公開透明等特征，“信用鏈”上的積分將可用于農(nóng)村居民的農(nóng)業(yè)貸款、助學(xué)、以及享受各類公共服務(wù)等所需的信用評(píng)級(jí)[23]。

其次，在管控企業(yè)排污方面，“取證難”是這項(xiàng)工作的最大難題。未來可以利用區(qū)塊鏈，居民個(gè)人或管理部門的調(diào)查人員在對(duì)企業(yè)“偷偷”排污行為進(jìn)行取證后，及時(shí)上傳區(qū)塊鏈進(jìn)行時(shí)空信息電子公證[59‐60]，從而能夠有效解決管理部門工作靈活性差且取證難，而個(gè)人取證雖容易但“用不上”的兩難問題。另外，現(xiàn)在很多地方環(huán)境主管部門通過無人機(jī)+5G 高清視頻實(shí)時(shí)回傳手段對(duì)企業(yè)排污行為進(jìn)行取證，但單架無人機(jī)很容易被人為破環(huán)，這種情況下，未來可以采用基于區(qū)塊鏈的無人機(jī)編組方式，讓無人機(jī)之間進(jìn)行協(xié)同取證[15]，從而進(jìn)一步地提高取證效率和可靠性。

4.10 區(qū)塊鏈與可信鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)

區(qū)塊鏈+鄉(xiāng)村旅游模式可以帶動(dòng)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)與治理，進(jìn)而建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。首先可將鄉(xiāng)村景點(diǎn)、農(nóng)家樂等各種旅游產(chǎn)品在區(qū)塊鏈上注冊(cè)登記發(fā)布，形成數(shù)字化旅游產(chǎn)品，通過智能合約實(shí)現(xiàn)門票銷售和民宿等旅游產(chǎn)品的在線交割[61‐62]。其次，在環(huán)境保護(hù)與治理方面，可將山川、道路、田野等帶有地理屬性的環(huán)境保護(hù)責(zé)任歸屬，以及各類處置過程和時(shí)間、地點(diǎn)等記錄到區(qū)塊鏈上[60]，并通過智能合約整合政府環(huán)境監(jiān)管部門、村民投訴上訪等大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)管和獎(jiǎng)懲，同時(shí)與相應(yīng)機(jī)構(gòu)和個(gè)人社會(huì)福利掛鉤。

4.11 區(qū)塊鏈與精準(zhǔn)扶貧

在精準(zhǔn)扶貧三年攻堅(jiān)后，如何通過建立長效機(jī)制確保貧困戶脫貧后不返貧是后精準(zhǔn)扶貧時(shí)代面臨的重大課題。運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)據(jù)共享與集成方面的優(yōu)勢(shì)[63]，政府可以基于各地扶貧辦的貧困戶“建檔立卡”數(shù)據(jù)并整合民政、醫(yī)療、不動(dòng)產(chǎn)、公安、交通、銀行征信等方面的相關(guān)個(gè)人數(shù)據(jù)，在區(qū)塊鏈上為每個(gè)脫貧人口形成精確的經(jīng)濟(jì)狀況數(shù)字畫像，使得返貧人口識(shí)別更加精確。同時(shí)，針對(duì)每個(gè)脫貧戶這些多源數(shù)據(jù)以統(tǒng)一采集時(shí)點(diǎn)為單位打包進(jìn)入一個(gè)區(qū)塊，形成該脫貧戶可追溯、不可篡改的專屬返貧監(jiān)測(cè)區(qū)塊鏈。然后通過智能合約并結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等算法手段建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的返貧監(jiān)測(cè)自動(dòng)化模型，同時(shí)還能夠加強(qiáng)政府扶貧資金聯(lián)動(dòng)管理，增加資金使用的透明性和效率；增強(qiáng)社會(huì)各界扶貧力量與貧困人口和扶貧項(xiàng)目的精準(zhǔn)對(duì)接、管理的效率[64]；以及與銀行等小額貸款機(jī)構(gòu)的貸款審批與放款銜接，降低貸款機(jī)構(gòu)風(fēng)控難度和放款效率[25]。

5 結(jié)語

由于區(qū)塊鏈具有去中心化、可信、不可篡改、智能合約等方面的特性，它的應(yīng)用能夠讓世界各國受益[65]已是大勢(shì)所趨。我國在政府和各行業(yè)的推動(dòng)下區(qū)塊鏈應(yīng)用的研究熱度正呈現(xiàn)爆炸性增長。同時(shí)，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)由于具有天然的弱中心化、去中心化的特征，從而與區(qū)塊鏈具有天然的耦合關(guān)系和應(yīng)用切入點(diǎn)。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村存在的食品安全、環(huán)境污染、金融排斥等問題一定程度上制約著我國鄉(xiāng)村的全面振興，而區(qū)塊鏈正在或?qū)⒂型麨榻鉀Q這些問題提供新方案所需的“新基建”。

在未來社會(huì)5.0（Society 5.0）時(shí)代[50]，區(qū)塊鏈與5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等其它“新基建”要素的結(jié)合能夠創(chuàng)造出一種以可信為基礎(chǔ)的、物理社會(huì)與網(wǎng)絡(luò)空間融合互動(dòng)的更加高效的社會(huì)組織結(jié)構(gòu)[49]。在這樣一種社會(huì)治理結(jié)構(gòu)下，我國鄉(xiāng)村全面振興戰(zhàn)略的實(shí)施不僅將能創(chuàng)造大量投資機(jī)會(huì)，提升發(fā)展動(dòng)能，還能實(shí)現(xiàn)以促進(jìn)城鄉(xiāng)發(fā)展信息均等，來消除阻礙農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)和社會(huì)發(fā)展中各類要素流動(dòng)的瓶頸和障礙，形成知識(shí)驅(qū)動(dòng)的智聯(lián)網(wǎng)（Internet of Mind）[49]，加速新的鄉(xiāng)村社會(huì)管理模式和產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的不斷涌現(xiàn)；同時(shí)降低創(chuàng)業(yè)門檻，提升創(chuàng)新的速度和生產(chǎn)效率，助力我國農(nóng)村充分發(fā)展和城鄉(xiāng)、區(qū)域平衡發(fā)展。