随着互联网信息技术的发展,物流系统由辅助商品生产销售的后勤服务系统逐步发展完善为独立的供应链信息系统。在经济全球化背景下,港口物流是跨境贸易流程中至关重要的环节,利用港口存货、配货、集疏运条件提供多功能物流服务。国际供应链的发展使港口物流全链条产业逐步细分,各部分效率显著提高。但经研究发现,目前港口物流行业主要存在数据孤岛、信任缺失、流程协同低效和中心化平台瓶颈等问题,阻碍各方合作协调和数据共享,导致贸易成本高,业务处理效率低下。为解决上述问题,本文设计并实现了基于Hyperledger Fabric的区块链港口物流系统,为货主企业、船公司、货运公司和海关等主要参与方提供丰富的业务服务,实现了对货物和信息的全流程跟踪和业务协同。论文在阐述了区块链的核心原理基础上,介绍了Hyperledger Fabric和Docker等重点技术。在需求分析阶段,本文研究了港口物流主要业务需求,分析了区块链解决方案的优势,并用活动图描述了货主、船公司、货运公司、海关工作人员参与的业务流程,通过用例图和用例说明表对订单管理、运输管理、报关管理和系统管理等功能需求模块进行了分析,用实体联系图对系统进行了数据建模,分析了系统性能、安全性、兼容性、数据隐私和数据一致性等非功能需求。在系统设计与实现阶段,本文给出了系统总体架构设计和功能分解,将系统分为业务层、区块链层和数据存储层三层,前端调用后端RESTful APIs,区块链层提供raft排序服务,数据库采用My SQL和Couch DB,并从组织节点、通道设计、共识算法和连接配置等方面对港口物联盟链网络组件进行了设计和搭建,对系统数据库表的字段、含义和类型进行了说明,通过类图、时序图和程序流程图对订单管理、运输管理、报关管理和系统管理等功能模块进行了设计和实现,最后从身份管理、智能合约和账本数据存储等方面对港口物流区块链网络进行了详细设计与实现。本文使用6台服务器作为系统测试环境,通过单元测试、集成测试和功能测试,保证系统各模块功能正常,通过角色权限测试、用户登录测试、多浏览器测试、系统响应时间测试以及交易吞吐量测试,对系统安全性、兼容性和性能等非功能需求进行了验证。测试结果表明,系统功能和非功能表现均达到预期,身份管理服务(Membership Service Provider,MSP)、通道、私有数据为业务数据提供了隐私保护,分布式账本保证了各参与方业务数据一致性,港口物流区块链网络提供了安全可信的数据共享环境,系统能有效解决港口物流业务中的数据孤岛、信任缺失、流程协同低效以及中心化平台瓶颈等问题,降低贸易成本,提高业务处理效率。