CN109034849A - 基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统，所述方法包括溯源步骤及验证步骤，所述溯源步骤包括：建立以区块链网络实现的农产品信息平台，所述区块链网络包括若干区块链节点；在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中；所述验证步骤包括：获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

Description

基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统。

背景技术

区块链技术也称为分布式账本技术，是一种分布式互联网数据库技术。随着计算机技术的发展，区块链技术(又称分布式账本技术)以其去中心化、公开透明、不可篡改、可信任等优点，备受青睐，在智能合约、证券交易、电子商务、物联网、社交通讯、文件存储、存在性证明、身份验证、股权众筹等众多领域得到广泛应用。

当前，通过互联网及农产品上标签可以对农产品信息进行溯源验证，农产品信息存储在中心化的服务器上，这种溯源验证方式不够安全，农产品信息及用户信息容易被恶意修改或泄露。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法及系统。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法，所述方法包括溯源步骤及验证步骤，

所述溯源步骤包括：

建立以区块链网络实现的农产品信息平台，所述区块链网络包括若干区块链节点；

在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；

根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中；

所述验证步骤包括：

获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；

根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；

根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种基于区块链的农产品信息溯源验证系统，所述系统包括溯源子系统及验证子系统，

所述溯源子系统包括：

区块链创建单元，用于建立以区块链网络实现的农产品信息平台，所述区块链网络包括若干区块链节点；在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；

区块链存储单元，用于根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中；

所述验证子系统包括：

区块链查询单元，用于获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；

区块链验证单元，用于根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

本发明具有以下有益效果：

通过区块链实现农产品信息的溯源验证，以去中心化、公开透明、不可篡改、可信任的优势，提高了农产品信息的安全性和真实性；

通过节点和链长的映射关系，将不同链长的区块链存储于不同组别的节点中，大大降低了节点的存储压力，优化了存储性能；

采用从中心向两侧的方式进行节点遍历查询，减少了查询时间，提高了信息验证效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施例中基于区块链的农产品信息溯源验证方法的流程图；

图2为本发明一具体实施例中基于区块链的农产品信息溯源验证系统的模块图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参图1所示，本发明一具体实施例中基于区块链的农产品信息溯源验证方法，包括溯源步骤及验证步骤，以下对各步骤进行详细说明。

S1、溯源步骤，具体包括：

S11、建立以区块链网络实现的农产品信息平台，区块链网络包括若干区块链节点。

基于区块链技术构建的网络可以称之为区块链网络，在该区块链网络中包含若干区块链节点，每一个区块链节点对应至少一个区块链，每一个区块链节点上至少包含一个区块。区块链节点可以是分布于世界各地的计算机(如电脑、服务器等)。数据存储作为区块链技术的一个重要功能。

S12、在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链。

本实施例中的农产品为动物或植物，环节包括养殖/种植环节、质检环节、运输环节、批发环节、零售环节等。

交易区块包括区块头及交易信息，其中，区块头用于与其他区块之间建立链式关系，即实现不同区块之间的链式连接；而交易信息用于存储若干个交易信息。

如本实施例中，区块头包括：

块高度值，为该区块的高度；

头哈希值，为该区块的哈希值；

父哈希值，为上一区块的哈希值；

Merkle根值，为该区块中交易的Merkle树根的哈希值；

时间戳，为该区块生产的时间；

难度目标值，为该区块工作量证明算法的难度目标；

Nonce值，为工作量证明的计算器。

交易信息包括：

养殖/种植环节中的种子编号、养种植时间地点、养种植时间、养种植工艺参数、养种植结束时间；

质检环节中的质检编号、质检员信息、质检时间、质检结果；

运输环节中的物流编号、物流厂商、收发货时间、及签收信息；

批发环节中的交易编号、商家ID、商家资质、农产品批次、及交易数量；

零售环节中的交易编号、商家ID、商家资质、农产品批次、农产品上架时间、及交易数量。

S13、根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中。

本实施例中该步骤具体包括：

计算各节点的剩余存储空间，剩余存储空间越大的节点性能越高，将节点划分为第一性能节点至第六性能节点；

根据各环节将区块链按链长从长至短划分为第一链长区块链至第六链长区块链；

建立第一性能节点至第六性能节点与第一链长区块链至第六链长区块链的映射关系；

将对应链长的区块链存储至对应性能的节点中。

如计算各节点的剩余存储空间，按照剩余存储空间与预设阈值的关系将节点分为节点1、节点2、节点3、节点4、节点5、节点6共6组节点，其中，剩余存储空间的关系为节点1＞节点2＞节点3＞节点4＞节点5＞节点6，对应地，节点的存储性能关系为节点1＞节点2＞节点3＞节点4＞节点5＞节点6。

对应地，区块链的链长根据环节进行划分，区块链中最后一个区块的交易信息属于养殖/种植环节、质检环节、运输环节、批发环节、零售环节，则该区块链的链长分别对应第一链长至第六链长。

如此，建立链长和节点的映射关系，第一链长的区块链存储于节点1中，第二链长的区块链存储于节点2中，第三链长的区块链存储于节点3中，第四链长的区块链存储于节点4中，第五链长的区块链存储于节点5中，第六链长的区块链存储于节点6中。

S2、验证步骤，具体包括：

S21、获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长。

本实施例中，标签信息可以存储于URL、条码、QRCode、磁条或IC卡等上。

S22、根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链。

该步骤具体为：

根据环节确定区块链在第一链长区块链至第六链长区块链中的链长组别；

根据区块链的组别确定其存储的第一性能节点至第六性能节点的性能组别；

从对应性能组别的节点为中心，向两边延伸进行节点遍历，查询该农产品信息的区块链。

如本实施例中，根据上述区块链链长与节点的映射关系，在获知了所需验证的区块链信息后可以得到该区块链的链长，例如，本实施例中区块链的链长为第四链长，该区块链最后一个区块属于批发环节，对应地，该区块应该存储于节点4中。

则本实施例中查询该区块链时，首先从节点4进行查询，然后依次查询节点3和节点5、再查询节点2和节点6，最后查询节点1，通过从中心向两侧的方法遍历所有节点进行查询。

S23、根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

根据查询到的区块链，可以获知该农产品的所有交易信息，包括养殖/种植环节、质检环节、运输环节、批发环节、零售环节等中的所有信息。

在本发明的另一实施例中，步骤S13中，根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中后，将未加入交易区块的原始区块链从原始节点中删除。

本实施例中由于原始区块链从原始节点中删除，则原始节点的组别可能发生变化，如原始节点4在删除存储的一定数量区块链后，其剩余存储空间增大，有可能其组别变为节点3。

当然，当节点加入一定量的区块链后，该节点的组别也可能发生变化，如节点4中加入了一定数量区块链后，其剩余存储空间减小，有可能其组别变为节点5。

本实施例中通过从中心向两侧的方式进行节点的遍历，当查询到对应的区块链后即停止遍历，大大缩减了区块链的查询时间。

参图2所示，本发明另一实施例中的基于区块链的农产品信息溯源验证系统，该系统包括溯源子系统100及验证子系统200。

其中，溯源子系统100包括：

区块链创建单元101，用于建立以区块链网络实现的农产品信息平台，区块链网络包括若干区块链节点；在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；

区块链存储单元102，用于根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中。

验证子系统200包括：

区块链查询单元201，用于获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；

区块链验证单元202，用于根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

通过区块链实现农产品信息的溯源验证，以去中心化、公开透明、不可篡改、可信任的优势，提高了农产品信息的安全性和真实性；

通过节点和链长的映射关系，将不同链长的区块链存储于不同组别的节点中，大大降低了节点的存储压力，优化了存储性能；

采用从中心向两侧的方式进行节点遍历查询，减少了查询时间，提高了信息验证效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于区块链的农产品信息溯源验证方法，所述方法包括溯源步骤及验证步骤，其特征在于，

所述溯源步骤包括：

建立以区块链网络实现的农产品信息平台，所述区块链网络包括若干区块链节点；

在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；

根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中；

所述验证步骤包括：

获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；

根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；

根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环节包括养殖/种植环节、质检环节、运输环节、批发环节、零售环节。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述交易区块包括区块头及交易信息，所述交易信息包括：

养殖/种植环节中的种子编号、养种植时间地点、养种植时间、养种植工艺参数、养种植结束时间；

质检环节中的质检编号、质检员信息、质检时间、质检结果；

运输环节中的物流编号、物流厂商、收发货时间、及签收信息；

批发环节中的交易编号、商家ID、商家资质、农产品批次、及交易数量；

零售环节中的交易编号、商家ID、商家资质、农产品批次、农产品上架时间、及交易数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述区块头包括：

块高度值，为该区块的高度；

头哈希值，为该区块的哈希值；

父哈希值，为上一区块的哈希值；

Merkle根值，为该区块中交易的Merkle树根的哈希值；

时间戳，为该区块生产的时间；

难度目标值，为该区块工作量证明算法的难度目标；

Nonce值，为工作量证明的计算器。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溯源步骤中“根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中”包括：

计算各节点的剩余存储空间，剩余存储空间越大的节点性能越高，将节点划分为第一性能节点至第六性能节点；

根据各环节将区块链按链长从长至短划分为第一链长区块链至第六链长区块链；

建立第一性能节点至第六性能节点与第一链长区块链至第六链长区块链的映射关系；

将对应链长的区块链存储至对应性能的节点中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述验证步骤中“根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链”包括：

根据环节确定区块链在第一链长区块链至第六链长区块链中的链长组别；

根据区块链的组别确定其存储的第一性能节点至第六性能节点的性能组别；

从对应性能组别的节点为中心，向两边延伸进行节点遍历，查询该农产品信息的区块链。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溯源步骤还包括：

根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中后，将未加入交易区块的原始区块链从原始节点中删除。

8.一种基于区块链的农产品信息溯源验证系统，所述系统包括溯源子系统及验证子系统，其特征在于，

所述溯源子系统包括：

区块链创建单元，用于建立以区块链网络实现的农产品信息平台，所述区块链网络包括若干区块链节点；在区块链中创建农产品的初始区块，各环节的交易角色交易后创建新的交易区块，并将交易区块链接至初始区块后，形成区块链；

区块链存储单元，用于根据区块链链长和节点性能的映射关系将区块链存储至对应性能的节点中；

所述验证子系统包括：

区块链查询单元，用于获取农产品的标签信息，根据标签信息确定对应区块链的链长；根据区块链链长和节点性能的映射关系，从对应性能节点开始遍历节点，查询该农产品信息的区块链；

区块链验证单元，用于根据查询到的区块链验证农产品的各环节的交易信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述区块链存储单元还用于：

计算各节点的剩余存储空间，剩余存储空间越大的节点性能越高，将节点划分为第一性能节点至第六性能节点；

根据各环节将区块链按链长从长至短划分为第一链长区块链至第六链长区块链；

建立第一性能节点至第六性能节点与第一链长区块链至第六链长区块链的映射关系；

将对应链长的区块链存储至对应性能的节点中。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述区块链查询单元还用于：

根据环节确定区块链在第一链长区块链至第六链长区块链中的链长组别；

根据区块链的组别确定其存储的第一性能节点至第六性能节点的性能组别；

从对应性能组别的节点为中心，向两边延伸进行节点遍历，查询该农产品信息的区块链。