劉小歐，程 珂（中國電信北京研究院，北京 ）

1 區(qū)塊鏈技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革席卷全球，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟正深刻地改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。區(qū)塊鏈作為一項顛覆性技術(shù)，正在引領(lǐng)全球新一輪技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)變革，推動“信息互聯(lián)網(wǎng)”向“價值互聯(lián)網(wǎng)”變遷。區(qū)塊鏈囊括了加密算法、共識機制、點對點傳輸以及賬戶與存儲模型等技術(shù)，采用去中心化、多中心化、安全可信的方式解決“中心化”固有的成本過高、效率低下、信任度低的問題，其應(yīng)用領(lǐng)域已拓展至實體經(jīng)濟、社會民生等。可以說，在這十余年間，區(qū)塊鏈已經(jīng)從最初單純研究加密數(shù)字貨幣技術(shù)時代中跳脫，逐步發(fā)展成為引領(lǐng)未來價值網(wǎng)絡(luò)生態(tài)的核心技術(shù)。

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，中央政府對區(qū)塊鏈高度重視并出臺一系列文件予以扶持。國務(wù)院于2016年12月發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》中明確提出需加強區(qū)塊鏈等新技術(shù)的創(chuàng)新、試驗和應(yīng)用，首次將區(qū)塊鏈作為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)寫入規(guī)劃；商務(wù)部、工信部等國家部委于2017、2018年多次出臺政策支持區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展；2019年10月，中央政治局的第18次集體學(xué)習(xí)中，習(xí)近平總書記強調(diào)，區(qū)塊鏈技術(shù)的集成使用在新的技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)革新中起著重要的作用，要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2020年4月，國家發(fā)改委明確新基建范圍，區(qū)塊鏈與人工智能、云計算共同作為新型信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。2020年5月，國家兩會中區(qū)塊鏈相關(guān)提案內(nèi)容有53個，較2019年有所增長，主要集中在政務(wù)、存證溯源、防篡改等領(lǐng)域。

自比特幣誕生以來，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)從小范圍的技術(shù)極客圈子突破，逐漸被金融、政府和各實體行業(yè)所關(guān)注。為了滿足更多實際應(yīng)用場景的需求，區(qū)塊鏈技術(shù)也在不斷發(fā)展演進。區(qū)塊鏈技術(shù)與電信行業(yè)有諸多天然結(jié)合點，區(qū)塊鏈的去中心化、防篡改以及多方共識機制等特點，決定了區(qū)塊鏈在解決電信行業(yè)合作中需要多方共同決策并建立互信的問題、優(yōu)化運營商間及與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的合作協(xié)同等方面具有重要的價值?；趨^(qū)塊鏈的新商業(yè)模式會改變現(xiàn)有的電信價值鏈，同時提升業(yè)務(wù)效率、降低成本并帶來新的收入。區(qū)塊鏈所提供的加密算法、點對點傳輸以及賬戶與存儲模型等，可助力電信運營商構(gòu)建信息安全基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)計費結(jié)算、供應(yīng)鏈管理、漫游等電信業(yè)務(wù)流程降本增效，同時實現(xiàn)可信、安全、透明的信息交互。

目前，國內(nèi)外運營商紛紛在區(qū)塊鏈領(lǐng)域強勢發(fā)力，推進基礎(chǔ)平臺研發(fā)、關(guān)鍵應(yīng)用試點及生態(tài)建設(shè)。包括ITU-T、MEF、GLF、GSMA等在內(nèi)的國際組織從5G共建共享、漫游結(jié)算等場景入手，與全球知名運營商、領(lǐng)先技術(shù)公司等合作，加速推進區(qū)塊鏈標準化及解決方案驗證項目。

法國電信Orange選擇在金融服務(wù)領(lǐng)域嘗試區(qū)塊鏈，用于提高自動化程度和結(jié)算效率，從而在一定程度上減少清算機構(gòu)的成本。

英國最大的互聯(lián)網(wǎng)和電信提供商——英國電信公司（BT）為其提出的區(qū)塊鏈保護網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)注冊了專利。如果進行交易的用戶與他在區(qū)塊鏈上注冊的個人資料不匹配，系統(tǒng)將自動拒絕交易。

瑞士大型國有電信供應(yīng)商Swisscom成立“Swiss?com Blockchain AG”公司，該公司專注于圍繞區(qū)塊鏈技術(shù)開展一系列服務(wù)，包括面向企業(yè)的解決方案。此外，該公司和瑞士郵政基于Hyperledger Fabric合作創(chuàng)建一個“私人區(qū)塊鏈”，將數(shù)據(jù)等關(guān)鍵領(lǐng)域完全保留在瑞士，滿足銀行等行業(yè)高安全性要求。同時，ICT公司Swisscom和新加坡金融科技公司Sygnum建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，為數(shù)字資產(chǎn)建立合規(guī)的金融市場基礎(chǔ)設(shè)施，解決區(qū)塊鏈與金融行業(yè)結(jié)合的痛點。

據(jù)ResearchAndMarkets.com最新研究報告測算，2019年電信區(qū)塊鏈市場價值達1.52億美元，預(yù)計到2025年將達到約6.78億美元，2020—2025年電信區(qū)塊鏈市場年復(fù)合增長率為28.3%。此外，5G與區(qū)塊鏈在基礎(chǔ)設(shè)施性能、應(yīng)用需求等領(lǐng)域可形成相互助力。5G的飛速發(fā)展，將進一步推動電信區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的繁榮。

2 運營商漫游業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

目前，全球有700多家運營商，運營商之間漫游業(yè)務(wù)的開通流程冗雜且風(fēng)險點較多，需要彼此之間進行相互的漫游關(guān)系的建立、漫游協(xié)議的談判和漫游結(jié)算等相關(guān)工作。為方便各國運營商間的漫游合作，GS?MA組織起草了標準的國際漫游協(xié)議模板STIRA（Standard Terms of International Roaming Agreement），規(guī)范了國際漫游雙方運營商合作涉及的基本協(xié)議框架內(nèi)容、定價原則要求。基于這種標準的文檔格式，GSMA進一步制定了一系列國際漫游協(xié)議標準文檔。國際漫游協(xié)議是用于國際漫游運營商間制作對方局數(shù)據(jù)的重要規(guī)范文件，運營商可以通過文檔的交互和解析獲得漫游業(yè)務(wù)結(jié)算相關(guān)信息，開展漫游業(yè)務(wù)日常運營。常用的國際漫游標準協(xié)議主要包括AA.14和IR.21 2類。AA.14協(xié)議主要包括IOT文檔和OPDATA文檔。其中，IOT文檔包含了漫游地運營商的標準漫游資費，OPDATA文檔包含了漫游地運營商的商務(wù)聯(lián)系信息、財務(wù)清算信息、服務(wù)和安全信息等。IR21文件包含了路由、自動漫游測試、移動應(yīng)用、GPRS等網(wǎng)絡(luò)層配置和管理信息。

國際漫游服務(wù)是電信行業(yè)移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商或運營商可以提供的眾多服務(wù)之一。如圖1所示，開通國際漫游服務(wù)的用戶可以在其他國家或地區(qū)繼續(xù)使用他們的家庭手機號碼發(fā)送和接收電話、信息和電子郵件，以及通過移動漫游技術(shù)訪問互聯(lián)網(wǎng)。這項服務(wù)本質(zhì)上是用戶歸屬地運營商向其漫游地提供語音和數(shù)據(jù)零售服務(wù)的延伸。國際漫游服務(wù)是通過用戶歸屬地運營商和漫游地運營商之間簽訂批發(fā)漫游協(xié)議而實現(xiàn)的。漫游協(xié)議的內(nèi)容涵蓋了漫游服務(wù)所需的所有技術(shù)和商業(yè)條款。

圖1 用戶從開通到使用漫游業(yè)務(wù)到付費的全流程

如圖2所示，由于各運營商都有自建的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，各地法律法規(guī)、通信話單格式、價格、結(jié)算周期不同，并且雙方間業(yè)務(wù)協(xié)議往往需要單獨簽署，協(xié)議內(nèi)容復(fù)雜多變。對運營商而言，國際漫游業(yè)務(wù)存在以下諸多痛點。

圖2 運營商間傳統(tǒng)漫游協(xié)議簽署及結(jié)算模式

a）從漫游協(xié)議等文件的簽署及傳輸方式來看，目前運營商通過人工發(fā)送e-mail或FTP的方式傳送文件，溝通成本高，其可靠性差，受人工干預(yù)的影響也較大，相關(guān)文件的延遲接收和維護將影響國際漫游結(jié)算的及時性。

b）從爭端處理機制來看，漫游結(jié)算中出了問題一般需要運營商之間層層升級，一直到國際組織去仲裁，同時由于是跨國處理，需要很大的協(xié)調(diào)成本和時間成本。

c）從漫游管理模式來看，目前協(xié)議管理比較隨意，盡管有統(tǒng)一標準，但各國系統(tǒng)不同，無法完全保障雙方協(xié)議的一致性，缺乏統(tǒng)一管理。傳統(tǒng)結(jié)算模式下，第三方清算中心更多的是運營商的代理人角色，無法承擔(dān)公證中介的角色。

d）從話單處理來看，發(fā)送的漫游伙伴較多，流轉(zhuǎn)較多，可能導(dǎo)致人為的分發(fā)錯誤；話單賬單需要重復(fù)核對，耗費大量人力；對于時效性要求較高的文檔處理如果不及時，容易造成不必要的損失。

對于漫游用戶而言，高昂的漫游資費是另一個不可忽視的問題。大多數(shù)國際漫游服務(wù)都會向用戶收取高昂的漫游費，以支付歸屬地運營商與漫游地運營商簽訂漫游協(xié)議時的費用。由于協(xié)議簽署、業(yè)務(wù)系統(tǒng)維護的復(fù)雜性問題，通常需要第三方漫游清算機構(gòu)來幫助管理運營商之間的漫游協(xié)議以及解決可能出現(xiàn)的任何爭議。而第三方機構(gòu)的引入又會導(dǎo)致一些漫游服務(wù)比其他服務(wù)更昂貴或限制更嚴格。對于普通漫游用戶來說，為了節(jié)省資費，最常見的解決方案是直接購買一個漫游國家的本地SIM卡，或者一張覆蓋漫游國家電信服務(wù)的國際SIM卡，以便能夠以較低的價格在漫游地使用電話、短信和數(shù)據(jù)服務(wù)。

3 運營商在區(qū)塊鏈+國際漫游領(lǐng)域的探索

全球多家運營商、區(qū)塊鏈聯(lián)盟、科技企業(yè)已開始率先開展區(qū)塊鏈國際漫游相關(guān)探索。

西班牙電信和德國電信向區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)Clear投資了1 300萬美元，旨在不同運營商間的國際漫游清結(jié)算中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，通過智能合約自動化完成賬單結(jié)算，是一種效率高、成本低、安全且標準化的支付方式。目前Clear和PCCW以及Colt已經(jīng)完成了運營商間語音清結(jié)算、帶寬隨選供應(yīng)鏈等業(yè)務(wù)功能的設(shè)計工作，并對上述功能進行了2次PoC的概念驗證。此外，如圖3所示，Clear公司還與西班牙電信、德國電信和英國電信運營商沃達豐共同完成了一項用于解決漫游折扣協(xié)議的區(qū)塊鏈試用方案，該方案有望減少電信公司的資金成本，支持更快的收入確認，并為公司間交易提供更有效的結(jié)算。

圖3 Clear公司為CBAN組織提供運營商區(qū)塊鏈解決方案

香港電信盈科（PCCW）正在準備推出一個新的區(qū)塊鏈平臺，該平臺將把運營商之間的結(jié)算時間從數(shù)周縮短至數(shù)分鐘。

CSG與全球領(lǐng)導(dǎo)人論壇（GLF）、全球和解承運人集團（GSCG）等組織合作開發(fā)了區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，最終目標是為服務(wù)提供商和運營商提供一種區(qū)塊鏈中心，來降低運營商與服務(wù)提供商之間在賬單發(fā)票和其他合作伙伴關(guān)系方面的某些沖突。

美國電信運營商Sprint、美國加州區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司TBCASoft、日本軟銀集團、臺灣遠傳電信（Far EasT?one）合作成立運營商區(qū)塊鏈聯(lián)盟（CBSG——Carrier Blockchain Study Group），該聯(lián)盟旨在共同構(gòu)建跨運營商的全球區(qū)塊鏈平臺和生態(tài)，進而為電信成員及其客戶提供跨運營商的各種服務(wù)，如在跨運營商的支付平臺系統(tǒng)上完成充值、移動錢包漫游、國際匯款和物聯(lián)網(wǎng)支付等。

此外，GSMA會同旗下運營商成立區(qū)塊鏈國際漫游項目組，研究區(qū)塊鏈在國際漫游清結(jié)算方面的應(yīng)用。

中國電信目前已加入GSMA區(qū)塊鏈漫游項目組，并積極參與到GLF-CBAN中，支持國際公司與電訊盈科（PCCW）、德國電信等國內(nèi)國際運營商開展區(qū)塊鏈漫游結(jié)算POC項目。通過積極拓展國際合作，中國電信以技術(shù)方案研究為區(qū)塊鏈國際漫游領(lǐng)域標準制定提供支持，跟蹤與引領(lǐng)未來國際漫游業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。

4 中國電信關(guān)于區(qū)塊鏈+國際漫游的思考

中國電信研究院區(qū)塊鏈團隊自2016年以來就在區(qū)塊鏈領(lǐng)域進行了探索和實踐，圍繞“1個基礎(chǔ)平臺（中國電信區(qū)塊鏈底層基礎(chǔ)設(shè)施）+重點領(lǐng)域應(yīng)用（電子招投標、清結(jié)算、國際漫游等）+區(qū)塊鏈生態(tài)賦能”展開研發(fā)。目前，中國電信底層鏈已完成分區(qū)共識、安全加密、智能合約、權(quán)限管理、可視監(jiān)控、SDK能力封裝等核心功能研發(fā)。

自2020年起，中國電信區(qū)塊鏈團隊開始探索使用區(qū)塊鏈技術(shù)解決當前國際漫游業(yè)務(wù)的一些痛點。利用區(qū)塊鏈技術(shù)在可信價值交換和防篡改方面的特性，運營商及其漫游伙伴之間可共享一套可信、互認的漫游協(xié)議文件及財務(wù)結(jié)算文件體系，同時打通話單校驗、賬單對賬結(jié)算等流程，實現(xiàn)共同校驗、可追溯、安全透明，為提升結(jié)算效率、減少爭端處理奠定堅實的基礎(chǔ)。

如圖4所示，基于區(qū)塊鏈的國際漫游新模式將從以下幾方面解決現(xiàn)有業(yè)務(wù)痛點。

a）協(xié)議文件上鏈：支持AA.14、DIOT GSMA等協(xié)議文件在漫游運營商達成共識并上鏈，支持在線簽署，實現(xiàn)安全、可靠、實時共享傳輸。

b）話單上傳：由漫游地運營商將原始話單上傳至云數(shù)據(jù)庫，話單哈希至區(qū)塊鏈。

c）話單多方驗證：話單多方驗證智能合約實現(xiàn)的主要功能是由歸屬地運營商、漫游地運營商、中轉(zhuǎn)商、用戶四方就話單進行哈希共識驗證，并將驗證結(jié)果記錄在區(qū)塊鏈中。

d）賬單統(tǒng)一輸出：編寫對賬智能合約，可實現(xiàn)定時計算歸屬地運營商、漫游地運營商、中轉(zhuǎn)商的用戶賬單。

e）國際結(jié)算：未來，歸屬地運營商、漫游地運營商、第三方運營商、中轉(zhuǎn)商、用戶可根據(jù)在線核對后的賬單進行自動化結(jié)算。

目前的國際漫游服務(wù)多依賴于第三方中介來維護和執(zhí)行運營商之間漫游結(jié)算服務(wù)。這個第三方中介存儲了運營商間簽署的點對點漫游協(xié)議，并充當著運營商之間的結(jié)算中心。其中，漫游協(xié)議中詳細規(guī)定了歸屬地運營商和漫游地運營商間的協(xié)作關(guān)系、服務(wù)定價、數(shù)據(jù)傳輸格式等條款，使用戶能夠從這2個運營商處順利獲得國際漫游服務(wù)。清結(jié)算中心則確保了參與協(xié)議的雙方依照協(xié)議來完成服務(wù)對賬、結(jié)算，并負責(zé)解決可能產(chǎn)生的爭議。如前所述，這種模式的效率較低，同時第三方中介也帶來了很多數(shù)據(jù)隱私及信任問題，使得潛在的爭議摩擦增多，進一步提高了漫游業(yè)務(wù)成本。通過使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以較好地對國際漫游業(yè)務(wù)模式進行優(yōu)化。

圖4 基于區(qū)塊鏈的國際漫游解決方案總體視圖

基于區(qū)塊鏈的國際漫游業(yè)務(wù)新模式將包括2個重要的部分：新運營商注冊加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和用戶請求基于區(qū)塊鏈的國際漫游服務(wù)。

圖5展現(xiàn)了運營商注冊到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的步驟。在本例中，國際漫游服務(wù)聯(lián)盟鏈已有6個運營商節(jié)點。該流程步驟如下。

a）新運營商向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中最近的一個運營商節(jié)點發(fā)送加入該聯(lián)盟鏈的請求。

圖5 運營商注冊到區(qū)塊鏈流程示意圖

b）最近的運營商節(jié)點接收到該請求，并將該請求連同其數(shù)字哈希、注冊賬戶信息一起在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中廣播。

c）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點獲得這個消息，并進行投票。

d）投票完成后，仍然由首先接收到請求的運營商節(jié)點向新運營商發(fā)送投票結(jié)果。如果結(jié)果為“允許其加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)”，則應(yīng)向該運營商提供數(shù)字哈希和注冊賬戶信息。

圖6展現(xiàn)了用戶注冊國際漫游服務(wù)的步驟，在本例中，國際漫游聯(lián)盟鏈中有5個運營商節(jié)點。該流程步驟如下。

a）用戶首先在移動設(shè)備終端上開通漫游功能，之后向歸屬地運營商發(fā)送開通漫游服務(wù)的請求。如果歸屬地運營商和用戶請求的漫游地運營商已經(jīng)簽署漫游協(xié)議，歸屬地運營商可根據(jù)漫游地運營商上傳的話單或歸屬地運營商直接采集的話單信息，對用戶進行扣費。運營商之間再根據(jù)協(xié)議進行結(jié)算。如果歸屬地運營商和用戶請求的漫游地運營商之間沒有簽署漫游協(xié)議，那么該服務(wù)請求連同數(shù)字哈希和加密后的用戶身份信息，將由歸屬地運營商節(jié)點自動轉(zhuǎn)發(fā)給漫游地運營商，并在合同簽訂后自動扣除費用。

b）收到用戶請求后，歸屬地運營商首先檢查當前區(qū)塊鏈賬本中是否已有一個符合該請求的國際漫游合約。如果有符合請求的合約，則直接進行步驟e），對該請求進行共識。

圖6 用戶注冊國際漫游服務(wù)流程示意圖

c）如果沒有符合請求的合約，歸屬地運營商將把用戶的請求、數(shù)字哈希、加密后的用戶身份信息轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的漫游地運營商。一個新的漫游合約被啟動，并發(fā)送到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進行驗證和審批。

d）漫游地運營商收到該消息，并驗證哈希和身份信息，批準/否定該合約，并將合約狀態(tài)返回給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

e）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有運營商節(jié)點將對這個包含處理結(jié)果的交易進行共識，并廣播到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。區(qū)塊鏈賬本狀態(tài)更新。

f）一旦請求通過，漫游地運營商將用戶的資料整合到本地網(wǎng)絡(luò)中，允許用戶連接和訪問運營商的服務(wù)。

本文探討了基于區(qū)塊鏈在運營商及漫游伙伴間建立文件共享體系的解決方案，該方案可以解決歸屬地運營商、漫游地運營商、中轉(zhuǎn)商與用戶等多方之間的互信、互認問題。同時，該方案還利用區(qū)塊鏈可信和防篡改的特性，實現(xiàn)話單多方共同校驗、信息可查可追溯等功能，提升爭議糾紛解決的效率。

5 總結(jié)與展望

綜上所述，區(qū)塊鏈在眾多電信業(yè)務(wù)場景中都具備較高的應(yīng)用價值。基于其去中心化、多方共識、不可篡改、透明性可追溯等技術(shù)特點，區(qū)塊鏈可以顯著降低傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)成本，提高效率，解決由于中介機構(gòu)存在而導(dǎo)致的隱私安全、欺詐、信息不一致等問題。本文以國際漫游這一具體場景為切入點，展現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)在國際漫游領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值。

國際漫游業(yè)務(wù)是電信業(yè)務(wù)中重要營收項目之一。隨著全球化的不斷推進，國際漫游業(yè)務(wù)份額正逐年快速增長。傳統(tǒng)的國際漫游業(yè)務(wù)存在許多業(yè)務(wù)痛點，如隱私安全與數(shù)據(jù)傳遞效率等問題。未來，通過用戶、歸屬地運營商和漫游地運營商組成國際漫游聯(lián)盟鏈的方式，可以大大提升國際漫游服務(wù)質(zhì)量；通過簡化漫游協(xié)議簽署過程，并取消第三方清算機構(gòu)，漫游業(yè)務(wù)成本將顯著降低；智能合約可以取代第三方清算中心完成自動化的權(quán)限管理、對賬、清算甚至付款，同時，任何形式的糾紛都可以通過智能合約高效解決。

在新基建驅(qū)動的數(shù)字經(jīng)濟時代，如果說5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面向垂直場景的驅(qū)動型技術(shù)，那么，區(qū)塊鏈則是側(cè)重橫向連接管理的驅(qū)動型技術(shù)。區(qū)塊鏈與其他新興技術(shù)的合縱連橫，將誕生更多奇妙的反應(yīng)，實現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟的躍遷。比如，區(qū)塊鏈+5G+物聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)多參與方之間、海量設(shè)備間的可信管理、安全交互、高效協(xié)同。區(qū)塊鏈+大數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)多方數(shù)據(jù)安全共享、公平高效的價值交換等。