基于區塊鏈技術的食品溯源體系的設計與構建

（佛山科學技術學院數學與大數據學院，廣東 佛山 528000）

一、傳統食品溯源存在的問題

（一）技術劣勢

傳統的食品溯源更多使用數據庫直接存儲商品數據。而數據庫直接進行存儲最大的問題就是會有人專門管理數據庫。數據庫的管理者就無法保證數據的真實性與穩定性。數據偽造、數據篡改、惡意刪除這類風險也就無法避免，且無法被真正檢測。

（二）市場不規范、監管不健全

市面上的許多商家，為了降低生產成本，逃避監管，肆意更改溯源碼或使用虛假的溯源碼，使得讓溯源碼的安全性與可靠程度大幅下降。消費者得到的溯源信息往往都不具備相關效能，不僅增加了消費者的維權難度，也加大了相關部門的監管難度。如此環境下，溯源信息造假事件層出不窮，市場的監管力度不足，消費者獲得安全可靠的信息愈發困難。

（三）追溯鏈條不統一妨礙追溯

目前的傳統溯源技術，主要依賴各個環節企業自己對商品標簽的標記。但是不同供應、加工、銷售企業之間的標記碼并不相通，出現一件商品有好幾個不同的身份信息碼，加大溯源難度。同時，也不利于有關部門的監督與管理。

二、區塊鏈與食品安全溯源

區塊鏈是以P2P 網絡協議、分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術為底層的新式應用模型。區塊鏈本質上就是一個分布式的共享賬本和數據庫，因為具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點，能夠保證區塊鏈的透明度以及真實度。搭建鏈接食品的原材料供應商、生產商、倉儲物流平臺、經銷商、分銷商、零售商、以及技術機構、消費者和監管部門的區塊鏈，實現食品信息全程共享、實時可追溯。消費者可以通過二維碼唯一標識追蹤到產品的所有信息，令消費變得更加安心。

三、食品溯源系統模型

食品從原產地到客戶手上經過以下幾個流程：原產地生產、加工處理、物流運輸、銷售、消費者購買。食品溯源系統應從這五個角度入手搭建，模型包括以下五個版塊：

原生產地生產版塊:主要對食品生產過程中產生的信息進行管理，信息包括食品的種類、食品生產日期以及保質期、檢疫合格證明、檢驗合格證明、生產原料信息等信息。

加工處理版塊：對食品進行加工處理過程中產生的信息進行管理，信息包括加工的地點、加工地的衛生許可以及經營許可、加工時間、加工經手人等信息。

物流運輸版塊：主要對食品物流運輸過程中產生的信息進行管理，信息包括運輸出發和到達時間、運輸途徑地點、物流訂單編號、司機信息、配送車廂溫度、物流公司信息等信息。

銷售版塊：主要對食品在銷售過程中產生的信息進行管理，信息包括銷售人員、銷售地點、出售時間、庫內溫濕度等信息。

消費者購買版塊：主要對食品被消費者購買后的信息進行管理，信息包括購買時間、訂單編號、付款方式等信息。

四、系統設計與實現

本文的區塊鏈平臺選擇的是Hyperledger Fabric。應用系統的搭建通過可使用SQL技術或API 調用微服務框架兩種方式。應用系統采用異步處理模式或共識合約來解決數據一致性問題。

（一）區塊鏈平臺Hyperledger Fabric

Fabric 區塊鏈平臺的角色管理系統十分強大，權限把控機制十分完善。具有可延伸的數據層，常用的共識機制，智能合約等優秀的機制功能。文件系統主要是將區塊信息變成文件的形式儲存在其中。默認的levelDB數據庫則存儲歷史數據與區塊鏈索引。

（二）云數據庫MySQL

用MySQL 建立食品全供應鏈信息安全數據庫。通過MySQL 的數據技術，運用區塊鏈技術，記錄食品在生產、加工、運輸、銷售等環節產生的關鍵信息。各環節內部流程作為區分，構建獨立又相互聯系的數據表和庫，并通過信息安全管理平臺去采集和檢索供應鏈各環節的信息。

五、結論

本論文所研究的食品安全溯源系統具有很高的兼容性，可隨時添加需要錄入的信息種類，按照每種食品特性來擬定各種溯源的信息，確保食品安全信息能夠傳達到消費者手上。操作簡便，安全可靠，很適合各商業用戶使用。未來，當技術更加先進，外部因素影響越來越小，企業思想方式、商業模式得到轉變時，區塊鏈食品安全溯源系統必然會蓬勃發展起來。