基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€驗(yàn)證研究模型

陳亞軍 劉宏月

摘要： 本文主要介紹了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€驗(yàn)證研究模型，以解決產(chǎn)品真?zhèn)蔚脑诰€驗(yàn)證問題。

關(guān)鍵詞： 區(qū)塊鏈;真?zhèn)悟?yàn)證

中圖分類號(hào)： F713.36;F274?? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? ?文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0058-02

Abstract： This paper mainly introduces the research model of online authentication of product authenticity based on block chain technology to solve the problem of online verification of product authenticity..

Key words： ??block chain;authentication

1 引言

在社會(huì)生活當(dāng)中，人與人之交的交易最終都體現(xiàn)于產(chǎn)品的交易。而在產(chǎn)品交易過程中，由于市場(chǎng)混亂、產(chǎn)品種類繁多，如何做好產(chǎn)品的真?zhèn)悟?yàn)證、保護(hù)產(chǎn)品公司和消費(fèi)者的合法權(quán)益已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)中普遍存在的難題。

本文在以上社會(huì)環(huán)境下提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€驗(yàn)證研究模型，試圖對(duì)產(chǎn)品的真?zhèn)悟?yàn)證有所貢獻(xiàn)。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用

區(qū)塊鏈具有去中心化、時(shí)序數(shù)據(jù)、集體維護(hù)、可編程和安全可信等特點(diǎn)[1]。從本質(zhì)上說，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)，它允許數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)，從而達(dá)到去中心化的效果，并借用密碼學(xué)保證其鏈?zhǔn)絽^(qū)塊被修改難度的復(fù)雜性，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的安全性。

2008 年，“中本聰”在《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中提出區(qū)塊鏈[2]。至此以后，區(qū)塊鏈憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，吸引了一眾學(xué)者的目光，對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的研究如火如荼。區(qū)塊鏈技術(shù)更是被譽(yù)為繼人類社會(huì)發(fā)展之后的第4個(gè)里程碑[3]。截止目前為止，國(guó)際上對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的研究迅猛發(fā)展，包括國(guó)內(nèi)的阿里巴巴、騰訊、百度等大的電商集團(tuán)領(lǐng)袖也對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用前景十分地看重。區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛用于金融、選舉投票、食品溯源等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 真?zhèn)悟?yàn)證模型

本文提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€研究模型主要分為三個(gè)模塊：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。第一個(gè)模塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，用于存儲(chǔ)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)驗(yàn)證之后的交易信息。第二個(gè)模塊網(wǎng)絡(luò)層，包括所有參與網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證結(jié)點(diǎn)、共識(shí)機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制。第三個(gè)模塊應(yīng)用層又主要包括交易模塊和通用模塊，交易模塊用于結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間的交易，通用模塊用于產(chǎn)品的溯源及真?zhèn)悟?yàn)證。

底層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要包括系統(tǒng)版本號(hào)、時(shí)間戳、前一區(qū)塊頭散列值、Merkle根、目標(biāo)Hash、隨機(jī)數(shù)Nonce，以及用于真?zhèn)悟?yàn)證的產(chǎn)品序列號(hào)字段。結(jié)點(diǎn)之間的交易必須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的大部分結(jié)點(diǎn)驗(yàn)證為合法交易后才能打包進(jìn)區(qū)塊。

網(wǎng)絡(luò)層采用P2P技術(shù)，負(fù)責(zé)結(jié)點(diǎn)之間交易的廣播。結(jié)點(diǎn)之間發(fā)起的交易在網(wǎng)絡(luò)中廣播，網(wǎng)絡(luò)中的其它結(jié)點(diǎn)搜索當(dāng)前時(shí)間段網(wǎng)絡(luò)中未確認(rèn)的交易，加入到本地的交易池當(dāng)中，提供自身算力開始計(jì)算目標(biāo)Hash。為了確保網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)積極的提供自身算力尋找目標(biāo)Hash，網(wǎng)絡(luò)層采用PoW共識(shí)機(jī)制及積分獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，從而保證網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)積極提供自身算力，參與交易的驗(yàn)證。而用戶參與驗(yàn)證獲得的積分可以用于到產(chǎn)品提供商家兌換一定的實(shí)物獎(jiǎng)勵(lì)。

位于頂部的應(yīng)用層模塊具體包括兩個(gè)小模塊，交易模塊用于結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間的交易。結(jié)點(diǎn)連入網(wǎng)絡(luò)后，交易模塊會(huì)為結(jié)點(diǎn)分配私鑰及公鑰。私鑰作用于保證結(jié)點(diǎn)的財(cái)產(chǎn)信息。公鑰作為結(jié)點(diǎn)的一個(gè)交易地址，相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)之間交易時(shí)的一個(gè)交易賬號(hào)。通用模塊作為真?zhèn)悟?yàn)證模型的一個(gè)典型模塊，用于在線驗(yàn)證產(chǎn)品的真?zhèn)巍?/p>

以上介紹了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€驗(yàn)證研究模型。具體的驗(yàn)證流如程圖1所示。

網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)申請(qǐng)成為真?zhèn)悟?yàn)證網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。真?zhèn)悟?yàn)證網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)登陸交易模塊，交易模塊為其分配保護(hù)結(jié)點(diǎn)財(cái)產(chǎn)的私鑰和用于交易的公鑰信息。節(jié)點(diǎn)之間發(fā)起交易后，運(yùn)用P2P技術(shù)向全網(wǎng)廣播。在此過程中，真?zhèn)悟?yàn)證網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過對(duì)當(dāng)前交易中的上一筆交易信息進(jìn)行溯源，從而確保當(dāng)前的交易主體具有交易過程中產(chǎn)品的交易權(quán)。如果沒有，則舍棄該筆交易。如果有，則承認(rèn)其合法性。網(wǎng)絡(luò)中的其它結(jié)點(diǎn)搜集全網(wǎng)當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)未驗(yàn)證的交易作為當(dāng)前區(qū)塊體的交易集合，并計(jì)算區(qū)塊體內(nèi)交易集合的Merkle根，記入?yún)^(qū)塊頭，并填入?yún)^(qū)塊頭的其它信息，接下來搜索合適的隨機(jī)數(shù)Nonce，一旦搜索到合適的隨機(jī)數(shù)Nonce后，向全網(wǎng)廣播，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后，獲得當(dāng)前區(qū)塊的記賬權(quán)，并獲得一定的積分獎(jiǎng)勵(lì)。當(dāng)前區(qū)塊被記入當(dāng)前真?zhèn)悟?yàn)證網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊主鏈中。通用模塊提供產(chǎn)品的真?zhèn)悟?yàn)證。交易信息經(jīng)驗(yàn)證存儲(chǔ)進(jìn)真?zhèn)悟?yàn)證網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊主鏈后，用戶通過通用模塊，輸入買到的產(chǎn)品序列號(hào)，通用模塊在當(dāng)前主鏈中根據(jù)當(dāng)前區(qū)塊的前一區(qū)塊散列值對(duì)區(qū)塊信息進(jìn)行溯源，匹配到正確的產(chǎn)品序列號(hào)，列出產(chǎn)品自產(chǎn)品廠商售出后的所有交易信息，從而達(dá)到對(duì)產(chǎn)品真?zhèn)蔚脑诰€驗(yàn)證。

4 結(jié)束語

本文主要從區(qū)塊鏈技術(shù)的角度出發(fā)，借助區(qū)塊鏈不可被更改的特點(diǎn)，提出其在產(chǎn)品真?zhèn)卧诰€驗(yàn)證過程中的應(yīng)用模型，從而希望能解決產(chǎn)品驗(yàn)證信息的數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問題，防止因監(jiān)管不到位，產(chǎn)品真?zhèn)悟?yàn)證標(biāo)志被多次濫用及盜用而引起的產(chǎn)品真?zhèn)坞y以鑒別情況的發(fā)生。

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