區塊鏈技術在食品信息溯源中的應用研究

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(寧夏師范學院數學與計算機科學學院，寧夏固原，756000)

隨著社會的發展，經濟水平的增長，人們越來越關注自身的健康問題，同時對于食品安全是給予了越來越多的關注。如何確定食品安全，怎樣對食品安全能有足夠的信任，是新時代每個人都關心的問題。食品信息領域現狀所出現的問題是當代社會急需解決的問題之一。伴隨著科技的進步，與人們對于食品安全意識的增加，這樣解決問題的需求也就越來越急切。而信息作為確定食品安全來源的重要因素，在追溯食品安全的過程中占據著主要地位。本文將針對區塊鏈技術在食品信息上的應用做出分析。

1 區塊鏈概念

區塊鏈是最近極為熱門的話題，區塊鏈技術甚至被看作是人類的未來，其在社會中有著廣泛的應用，據當前的展望，區塊鏈在金融、醫療、娛樂等眾多領域都有著極為重要的應用。這其中，溯源防偽被認為是發展最有前景以及現階段比較成熟的區塊鏈落地項目之一，也是巨頭們爭奪區塊鏈技術落地的一個領域。阿里巴巴、京東、智鏈等巨頭率先嘗試，2018年區塊鏈應用成熟度曲線如下圖所示。根據精準的數據2018區塊鏈應用成熟曲線，在能源、醫療等領域區塊鏈仍處于探索期，而支付及溯源領域的應用經過了高速發展期將會率先進入應用成熟期，這給予了我們很大的信心。

2 食品信息領域現狀及分析

2.1 食品信息領域的現狀

食品信息領域目前發展主要呈現以下三個特點，一信息不可追溯，二中心不可信任，三安全不可確保。

(1)生產過程造假

在生產過程中，生產商是食品的第一接觸人，也是食品安全的主要負責人。而生產商的可信任程度以及市場認可度并非公開透明。同時生產商在生產食品的過程中的原料選擇，加工工藝由于所謂的內容保護也是無法公開透明準確衡量。這就很有可能導致生產商在生產食品的時候，進行造假來降低成本。更有甚者非法添加防腐劑等內容，對消費者造成直接傷害。

(2)食品包裝偷換

食品本身內容與包裝是生產過程中的兩個部分，他們的生產與加工并非在同一個過程中完成，其中非常有可能發生“貍貓換太子”的事件，此類事件在市場中層出不窮。食品本身質量不合格，但卻貼上了合格產品的標簽，這類食品包裝偷換事件會導致嚴重的市場混亂。

2.2 對食品信息領域現狀的分析

目前，市場上的食品信息可通過最新的RFID技術進行監控，同時進行有效的數據收集，但食品從供應、生產、物流、零售最后到達消費者手中的全過程中，信息的采集輸入主要依賴于中心化主體，而中心化主體的主要弊病在于無法實現信息的共享。人們憑著對于中心化主體的信任來進行交易，每個過程中中心化主體的不同也就有對交易有極大的可能性的不信任。從而導致信息的封閉，食品信息的不健全，也對各個層級的主體有著不同程度發展的限制。

3 區塊鏈技術在食品信息溯源領域上的適用性分析

首先區塊鏈技術在被廣泛應用的今天，很多人對其的定義與理解很是模糊，簡單理解區塊鏈是通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。其中區塊鏈技術在食品信息溯源中的含義，可具體理解為“從農場到餐桌”的理念，食物鏈源頭到之后的每一個環節都要保證食品安全風險是可控或可避免的。具體而言，追查食物來源，也就是食品可追溯系統。而區塊鏈在其中可發揮的作用不可小覷。運用區塊鏈的去中心化、去信任化技術就可完美的避免上文所述的食品信息領域的三個主要問題。

3.1 利用區塊鏈技術分布式儲存，實現信息共享

去中心化是區塊鏈最基本的特征，指區塊鏈不依賴于中心的管理節點，能夠實現數據的分布式記錄、儲存和更新。相比于傳統的中心化儲存信息，不能共享、容易篡改，區塊鏈技術作為一種新形式可以實現分散的儲存信息。具體理解為，在供應鏈上的各個節點所發生的信息生成帶有時間戳的鏈式區塊，將區塊鏈接形成一條共享鏈條，所有的成員都可進行實時追蹤，全面了解產品信息。

3.2 利用區塊鏈技術共識機制，防止信息篡改

利用區塊鏈技術共識機制不需要信任第三方，用戶使用去信任的系統或技術處理交易時非常安全和順暢。中心化數據平臺被分散數據儲存形式取代之后，也就免去了中心化數據平臺背后可篡改的技術問題。各成員維護分散的儲存數據，如果要更改需要公鑰計算出51%以上的成員私鑰，方可進行。通過這樣去中心化、去信任化的區塊鏈技術，可有效實現食品信息的共享，以及防止食品信息的篡改，從而達到保護食品信息安全以及保護消費者權益的目的。

4 基于區塊鏈技術的食品信息溯源應用方案

4.1 方案設計思路

基于區塊鏈去中心化以及去信任化的技術，并與食品信息安全追溯相結合的思維方式，可達到品種選擇、糧食種植、糧食收割、糧食加工、糧食倉儲、糧食運輸整個流程的實時監控與反饋。從而解決了食品安全等一系列的現實社會問題。

4.2 基于區塊鏈的食品信息溯源方案設計

在食品生產的整個過程中，包括食品的生產、加工、儲藏、運輸、銷售等環節，數據都可進行全程的記錄與反饋，供應鏈上成員通過查詢端口可隨時查看食品生產全過程。下面以大農場為例，做簡要分析。

首先在食品生產、加工階段。糧食在品種選擇時，具有極高的要求，對于每一顆糧食都采取像歐洲牧場的編碼可以實時監控，實時取得數據。其次，在食品儲存、運輸階段?？赏ㄟ^最先進的追蹤技術進行全面跟蹤。最終，在食品銷售階段。消費者可以通過二維碼的方式，一掃即知食品是從何處來，讓消費者可以吃到全程放心的食品。

總結

面對社會上食品安全等嚴重問題，我們應付出努力進行解決。在科技越來越發達的今天，人類的智慧，區塊鏈的廣泛應用模型，已經給現代的我們一個當下最完美的解決方案。區塊鏈的去中心化，去信任化，在食品信息溯源領域有著極高的應用價值。也為未來人類可確保食品安全提供了一種優秀的解決方案。但區塊鏈這項技術仍處于完善的階段，仍需要人類的智慧進一步的探索。如何將區塊鏈技術在食品信息溯源中的應用落地生根，抓住機遇，這是我們當前應該關注的問題。